前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图

PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图

作者头像
全栈程序员站长
发布2022-09-20 13:47:15
2.9K0
发布2022-09-20 13:47:15
举报
文章被收录于专栏:全栈程序员必看

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

为什么PNP三极管集电极(C)和发射极(E)反着接,却可以当开关使用?

理解NPN和PNP两种类型的三极管原理及电流方向就会明白为什么PNP三极管的集电极和发射极反着接当开关使用。

NPN和PNP三极管的基本原理及差异

三极管属于电流控制元件,小电流控制大电流。三极管共有三个极:基极、集电极和发射极,根据两个PN结的构造不同,三极管分为NPN型和PNP型,虽然两种类型的三极管都有截止区、放大区和饱和区,但是它们控制方式、导通条件及电流方向是不同的。

PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图
PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图

一、NPN三极管:

NPN型三极管工作时的电流方向为:基极(B)流向发射极(E),集电极(C)流向发射极(E),Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,其中β为三极管的放大倍数。

截止区:Ube<0.6V,基极电流Ib=0,所以Ic=0,三极管内阻很大,相当于开路(假设0.6V为三极管的开启电压);

放大区:满足公式Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,小电流驱动大电流,基极电流越大集电极电流就越大;

饱和区:Ic电流达到饱和(趋于稳定),不随Ib的电流增大而增大。

PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图
PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图

二、PNP三极管:

PNP型三极管工作时的电流方向为:发射极(E)流向基极(B),发射极(E)流向集电极(C),Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,其中β为三极管的放大倍数。

截止区:Ube>-0.6V,即Ueb<0.6V,由于其电流方向正好跟NPN三极管相反,所以当三极管有电流时发射极的电位比基极的电位高(头条@技术闲聊)。此区间基极电流Ib=0,所以Ic=0,三极管内阻很大,相当于开路;

放大区:满足公式Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,小电流驱动大电流,基极电流越大集电极电流就越大;

饱和区:Ic电流达到饱和(趋于稳定),不随Ib的电流增大而增大。

PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图
PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图

三、NPN和PNP三极管的差异:

从其原理可以看出,NPN和PNP三极管的功能基本相同,唯一的区别是它们的电流方向正好相反。NPN三极管基极的电流方向为从基极流向发射极,而PNP三极管正好相反,电流从发射极流出基极;NPN三极管主回路电流方向从集电极流向发射极,而PNP三极管电流从发射极流向集电极。

实例说明

为了让你们理解更透彻,分别用实例说明,如下图为分别使用NPN和PNP三极管当电子开关控制LED灯的原理。因为电源的电流都是从正极流向负极(+5V→GND),所以根据三极管的电流方向,PNP三极管的集电极和发射极对比NPN三极管是反接的。

PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图
PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图

其工作原理(假设三极管的开启电压为0.6V):

1、NPN三极管(上图左),当输入电压小于0.6V时,三极管截止,LED灯不亮;当输入电压大于0.6V时,三极管基极有电流,三极管导通,LED点亮,三极管集电极的电流受基极电流限制,而基极电流的计算方法Ib=(输入电压-0.6)/R1,改变输入电压或R1的阻值都可以改变基极电流,从而控制负载的电流。

2、PNP三极管(上图右),当输入电压大于4.4V时,三极管截止,LED灯不亮;当输入电压小于4.4V时,三极管基极有电流,三极管导通,LED点亮,三极管集电极的电流受基极电流限制,而基极电流的计算方法Ib=(5V-输入电压)/R1,改变输入电压或R1的阻值都可以改变基极电流,从而控制负载的电流。

正因为NPN和PNP型三极管的电流方向正好相反,因此很多场合经常使用NPN和PNP组成对管搭配使用,比如下图的使用NPN和PNP三极管组成的H桥电路,在控制电机正反转时经常用到。

PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图
PNP和NPN的区别_pnp和npn的二极管图

总结:三极管是很常用的半导体元器件,对它们的原理一定要非常了解,理解三极管的用法及用途,熟悉它们之间的差异,在电路设计中才会得心应手。做如果只做开关作用,还是场效应管好,输入阻抗高,内阻小。

发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/167274.html原文链接:https://javaforall.cn

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档