晶體管如同一個電子開關,能夠打開或者關閉電流。本期用實際例子來看看BJT(三極管)是怎么工作的。
三極管(NPN)(圖一)
要打開BJT,基極和發射極之間的電壓需要大約0.7V的電壓。可以將一個0.7V的電池,直接連接到基極和發射極之間,BJT便會打開。
當它處于打開狀態時,電流會從集電極流過三極管到發射極。
而當BJT處于關閉時(如圖二)便不再有電流流過,發光二極管(LED)也被關閉。
那如果沒有一個0.7V的電池,我們應該如何打開三極管?
其實很簡單!那就是串聯電阻!
BJT的基極和發射極之間的工作原理是二極管。二極管有一個正向電壓,它會在可用電壓中獲取該正向電壓。當你串聯了一個電阻器,其余的電壓就會在電阻上進行分壓。
通過增加這個電阻,你就會自動獲得0.7V左右。
當電流從基極流向發射極,三極管導通,更大的電流則會從集電極流向發射極。這兩個電流的大小之間存在連接,即為三極管的增益。
拿一般常用的三極管來說,增益大概在100左右。相當于,如果有0.1mA電流從基極流向發射極,那么從集電極流向發射極的電流就會在100mA,也就是100倍以上。(圖3)
問題來了,(圖3)R1需要多大的電阻值,才能獲得0.1mA的電流?
如果電池在9V,三極管的基極到發射極達到0.7V,那么電阻器上還有8.3V。
你可以拿歐姆定律來找到這個值:
因此,你需要一個83kΩ左右的電阻。
R2則可以將電流限制在LED上。此外,如果想要將LED和電阻直接連接在9V電池,可以選擇大概1 kΩ的阻值,即可正常工作,無須三極管。
以上那NPN三極管來舉例子,而三極管還有PNP型,其工作原理與NPN相同,不同的是其所有的電流是相反方向。
在選擇晶體管的時候,切記要注意晶體管所能承受的電流(集電極電流)。
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