PNP晶体管|的基础,工作原理,示例电路,应用

在本教程中,我们将尝试了解PNP晶体管的基础知识。我们将学习它的工作原理,引脚,基本电路,终端识别,实例和一些应用。

介绍

PNP晶体管是另一种类型的双极结晶体管(BJT)。PNP晶体管的结构与NPN晶体管完全不同。PNP晶体管结构中的两个PN结二极管相对于NPN晶体管反转,例如两个p型掺杂半导体材料通过薄的n型掺杂半导体材料分离。

在PNP晶体管中,多数载流子是空穴,电子是少数载流子。适用于PNP晶体管的所有电源电压极性都是相反的。在PNP中,电流流入基端。由于PNP是一个电流控制器件,所以PNP中的小基电流能够控制大的射极-集电极电流。

BJT晶体管的箭头始终位于发射极端子上,并且它也表示传统电流的方向。在PNP晶体管中,该箭头表示为“指向”,并且PNP中的当前方向与NPN晶体管完全相对。PNP晶体管的结构与NPN晶体管完全相对。但是PNP晶体管的特性和操作与具有小差异的NPN晶体管几乎相同。PNP晶体管的符号和结构如下所示。

1.PNP的符号和结构

上图为PNP晶体管的结构和符号。这个晶体管主要由3个端子组成,他们是发射极(E),集电极(C)和基极(B)。发射极电压相对于基极和集电极是正得多的。

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PNP晶体管工作

PNP晶体管与电源电压的电路连接如下所示。这里,由于PNP晶体管,基极对发射极有负偏置,发射极对基极和集电极都有正偏置电压。

2.PNP晶体管的电路连接

与NPN晶体管相比,其极性和电流方向是相反的。如果晶体管连接到所有的电压源如上所示,那么基极电流流过晶体管,但这里的基极电压需要相对于发射极更负才能操作晶体管。在这里,基极-发射极结充当一个二极管。基极内的小电流控制着通过发射极到集电极区域的大电流的流动。硅器件的基极电压一般为0.7V,锗器件的基极电压为0.3V。

在这里,基端作为输入,发射极-集电极区域作为输出。电源电压VCC与发射极端子和负载电阻(Rl)已连接到采集器终端。负载电阻(Rl)用于限制通过设备的最大电流。再加一个电阻(RB)连接到基站,用于限制通过基站的最大电流,并且负电压施加到基座端子。这里集电器电流始终等于来自发射极电流的基极电流的减法。与NPN晶体管一样,PNP晶体管也具有电流增益值β。现在让我们看看电流与电流增益β之间的关系。

集电极电流(IC)由,

C=我E——我B

PNP晶体管的直流电流增益(β)与NPN晶体管相同。

直流电流增益= β =输出电流/输入电流

此处输出电流为集电极电流,输入电流为基本电流。

β=我C/一世B

从这个方程式到来,我们得到了,

B=我C

C我=βB

我们还定义电流增益为,

电流增益=集电极电流/发射极电流(共基极晶体管)

α=我C/一世E

α和β之间的关系是:

β = α / (1- α) and α = β/ (β+1)

PNP晶体管的集电极电流为:

C= - αiE+我CBO.我在哪里CBO.为饱和电流。

自从我E= -(我C+我B)

C= - α (-(iC+我B)) +我CBO.

C-α我C我=αB+我CBO.

C(1- α) = α IB+我CBO.

C =α/ (1- α)B+我CBO./(1 -α)

由于β = α / (1- α)

现在我们得到集电极电流的方程

C我=βB+ (1+ βCBO.

PNP型晶体管的输出特性与NPN型晶体管相同。微小的区别是PNP晶体管特性曲线旋转1800计算反极性电压和电流值。特征曲线上还存在动荷载线,用于计算q点值。PNP晶体管也用于开关和放大电路,如NPN晶体管。

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PNP晶体管的例子

考虑一个PNP晶体管,它在电路中与电源电压V相连B= 1.5 V, VE= 2 V + VCC= 10V和-VCC= -10 v。这个电路也与R的电阻相连B= 200kΩ和RE= RC(或Rl) = 5 kΩ。现在计算PNP晶体管的电流增益值(α, β)。

在这里

VB= 1.5 v

VEv = 2

+ VCC= 10V和-VCC= -10 v

RB=200kΩ.

RE= RC(或Rl) = 5 kΩ

基极电流,

B= VB/ RB= 1.5 / (200 * 103.ua) = 7.5。

发射极电流,

E= VE/ RE= (10) / (5 * 103.) = 8/ (5*103.) = 1.6 ma。

集电极电流,

C=我E——我B= 1.6 * 103- 7.5 * 106= 1.59 ma。

现在我们要计算α和β的值,

α=我C/一世E= 1.59 * 103/ 1.6 * 103= 0.995

β=我C/一世B= 1.59 * 103/ 7.5 * 106= 212

最后,我们得到了考虑的PNP晶体管的当前增益值,

α= 0.995和β= 212

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以下是晶体管匹配

3.匹配配对电路

晶体管匹配只不过是将NPN和PNP晶体管同时连接在一个设计中以产生高功率。这种结构也称为“匹配对”。NPN和PNP晶体管都称为互补晶体管。这些匹配对电路主要用于功率放大器,如B类放大器。如果我们将具有相同特性的互补晶体管连接起来,那么通过连续产生高功率来操作电机和大型机械设计的输出级是非常有用的。

NPN晶体管仅在信号的正半周导通,而PNP晶体管仅在信号的负半周导通,因此器件连续工作。这种连续运行是非常有用的动力电机产生连续的动力。互补晶体管需要具有相同的直流电流增益(β)值。这些配对电路用于电机控制,机器人和功率放大器的应用。

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PNP晶体管识别

通常我们根据其结构来识别PNP晶体管。我们比较了NPN和PNP晶体管在结构上的差异。另外一件事,以确定的PNP晶体管通常是在关为正电压,它是在ON时,小的输出电流和负电压在其基极相对发射极。但是为了最有效地识别它们,我们使用了一些其他的技术,即计算三个端子(如基极、发射极和集电极)之间的电阻。

我们有一些标准的电阻值来识别NPN和PNP晶体管。需要对每一对端子在两个方向上进行电阻值测试,总共需要进行6次测试。这一方法对于PNP晶体管的识别是非常有用的。现在我们看到每一对终端的操作行为。

  • 发射极基极终端:发射端-基极区起二极管的作用,但它只朝一个方向导电。
  • 集电极-基极终端:集电极-基极区域也充当二极管,只向一个方向传导I。
  • 发射极集电极终端:发射极-集电极区域看起来像一个二极管,但它不会在两个方向上导电。

现在让我们看一下NPN和PNP晶体管的电阻值表,如下表所示。

电阻值表

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PNP晶体管作为开关

4.电路为PNP晶体管作为开关

上图中的电路显示PNP晶体管作为开关。这个电路的操作很简单,如果晶体管(基地)的输入引脚连接到地(即负电压),那么PNP晶体管是在' ON ',现在的电源电压在发射极导电和输出引脚拉到更大的电压。如果输入引脚连接到高电压(即正电压),那么晶体管是“OFF”,所以输出电压必须是低(零)。这个操作显示了PNP晶体管由于其ON和OFF状态的开关条件。

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应用程序

  • PNP晶体管用来产生电流,即电流从集电极流出。
  • PNP晶体管被用作开关。
  • 这些被用于放大电路。
  • 当我们需要通过按一个按钮来关闭某些东西时,就使用PNP晶体管。即紧急停车。
  • 用于达林顿对电路。
  • 用于匹配对电路中,产生连续功率。
  • 用于重型电机控制电流。
  • 用于机器人应用。

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7反应

  1. 你好,Riga:集电极电流为Ic = -aIb + Ic (sat)。为什么Ic(坐)?——下一行:
    Ie = - (Ic + Ib)为什么少?变成(下一行)(-Ic + Ib)?进一步。PNP型的例子。行:基极电流:
    Ib = Vb / Rb and Vce?然后发射极电流:Ie = Ve / Re = (10-2) / Re和Rc (Rl)。澄清:我需要强化我作为一个新手所拥有的少数确定性。谢谢你!

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