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西门子控制器6ES7317-7TK10-0AB0

产品简介:西门子控制器6ES7317-7TK10-0AB0
三极管的重要参数
1、β值
β值是三极管最重要的参数,因为β值描述的是三极管对电流信号放大能力的大小。β值越高,对小信号的放大能力越强,反之亦然;但β值不能做得很大,因为太大,三极管的性能不太稳定,通常β值应该选择30至80为宜。一般来说,三极管的β值不是一个特定的指,它一般伴随着元件的工作状态而小幅度地改变。
2、极间反向电

更新时间:2022-12-13
浏览次数:317
厂商性质:代理商
详情介绍
品牌Siemens/西门子应用领域化工,电子,电气
产地德国品牌西门子

西门子控制器6ES7317-7TK10-0AB0

对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。
但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流控制大电流。
放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。
假设三极管是个大坝,这个大坝奇怪的地方是,有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。小阀门可以用人力打开,大阀门很重,人力是打不开的,只能通过小阀门的水力打开。


所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。

如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,的控制就完成了。
在这里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。
截止区:应该是那个小的阀门开启的还不够,不能打开打阀门,这种情况是截止区。
饱和区:应该是小的阀门开启的太大了,以至于大阀门里放出的水流已经到了它极限的流量,但是 你关小 小阀门的话,可以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。
线性区:就是水流处于可调节的状态。
击穿区:比如有水流存在一个水库中,水位太高(相应与Vce太大),导致有缺口产生,水流流出。而且,随着小阀门的开启,这个击穿电压变低,就是更容易击穿了。
术语说明
一、三极管

三极管是两个PN结共居于一块半导体材料上,因为每个半导体三极管都有两个PN结,所以又称为双极结晶体管。
三极管实际就是把两个二极管同极相连。它是电流控制元件,利用基区窄小的特殊结构,通过载流子的扩散和复合,实现了基极电流对集电极电流的控制,使三极管有更强的控制能力。按照内部结构来区分,可以把三极管分为PNP管和NPN管,两只管按照一定的方式连接起来,就可以组成对管,具有更强的工作能力。如果按照三极管的功耗来区别,可以把它们分为小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管等。
二、作用与应用
三极管具有对电流信号的放大作用和开关控制作用。所以,三极管可以用来放大信号和控制电流的通断。在电源、信号处理等地方都可以看到三极管,集成电路也是由许多三极管按照一定的电路形式连接起来,具有某些用途的元件。三极管是最重要的电流放大元件。
三、三极管的重要参数
1、β值
           β值是三极管最重要的参数,因为β值描述的是三极管对电流信号放大能力的大小。β值越高,对小信号的放大能力越强,反之亦然;但β值不能做得很大,因为太大,三极管的性能不太稳定,通常β值应该选择30至80为宜。一般来说,三极管的β值不是一个特定的指,它一般伴随着元件的工作状态而小幅度地改变。
2、极间反向电流
         极间反向电流越小,三极管的稳定性越高。
3、三极管反向击穿特性:
        三极管是由两个PN结组成的,如果反向电压超过额定数值,就会像二极管那样被击穿,使性能下降或损坏。
4、工作频率
        三极管的β值只是在一定的工作频率范围内才保持不变,如果超过频率范围,它们就会随着频率的升高而急剧下降。
四、分类
        按放大原理的不同,三极管分为双极性三极管(BJT,Bipolar Junction Transistor )和单极性(MOS/MES型: Metal-Oxide-Semiconductor or MEtal Semiconductor)三极管。BJT中有两种载流子参与导电,而在MOS型中只有一种载流子导电。BJT一般是电流控制器件,而MOS型一般是电压控制器件。
五,使用
搞数字电路的使用三极管大都当开关用,只要保证三极管工作在饱和区和截止区就可以

说到稳压三极管,部分新手可能会有疑问,向来只有稳压二极管,三极管什么时候也能起到稳压作用了呢?其实三极管稳压并不十分罕见,只是比常见的稳压二极管使用条件更加特殊一些而已。在本文中,小编就将介绍最基本的三端稳压三极管,并简述其稳压过程。

稳压三极管电路图 

图1为三端稳压三极管的基本电路图,其稳压过程为:由1K和稳压管组成基本稳压电路,在稳压管上得到一个稳定的电压(假设为5.3V),三极管基极联接该点,组成一个射极跟随器,发射极电压是跟随着基极电压,(比基极低一个三极管的be压降约0.65V,5.3-0.65=4.65V)因此在发射极便能输出电压就和基极电压一样稳定的4.65V的电压。

此电路不仅简单,其负载能力还远远大于稳压管,并且由于射极跟随器的输入抗组较高,使得输出电压颇为稳定。通过文中这一简单的稳压三极管电路图,大家是否对这一并不常见的稳压器件有所了解了呢?小编将继续为大家收集关于稳压三极管的相关知识

西门子控制器6ES7317-7TK10-0AB0

单纯从“放大"的角度来看,我们希望 β 值越大越好。可是,三极管接成共发射极放大电路(图 6 )时,从管子的集电极 c 到发射极 e 总会产生一有害的漏电流,称为穿透电流 I ceo ,它的大小与 β 值近似成正比, β 值越大, I ceo 就越大。 I ceo 这种寄生电流不受 I b 控制,却成为集电极电流 I c 的一部分, I c = βI b + I ceo 。值得注意的是, I ceo 跟温度有密切的关系,温度升高, I ceo 急剧变大,破坏了放大电路工作的稳定性。所以,选择三极管时,并不是 β 越大越好,一般取硅管 β 为 40 ~ 150 ,锗管取 40 ~ 80 。


 

三极管的工作原理(详细、通俗易懂、图文并茂)

 

    六、在常温下,锗管的穿透电流比较大,一般由几十微安到几百微安,硅管的穿透电流就比较小,一般只有零点几微安到几微安。 I ceo 虽然不大,却与温度有着密切的关系,它们遵循着所谓的“加倍规则",这就是温度每升高 10℃ , I ceo 约增大一倍。例如,某锗管在常温 20℃ 时, I ceo 为 20μA ,在使用中管芯温度上升到 50℃ , I ceo 就增大到 160μA 左右。测量 I ceo 的电路很简单(图 7 ),三极管的基极开路,在集电极与发射极之间接入电源 V CC ( 6V ),串联在电路中的电流表(可用万用表中的 0.1mA 挡)所指示的电流值就是 I ceo 。


 

三极管的工作原理(详细、通俗易懂、图文并茂)

 

七、严格地说,三极管的 β 值不是一个不变的常数。在实际使用中,调整三极管的集电极电流 I , β 值会随着发生变化(图 8 )。一般说来,在 I c 很小(例如几十微安)或很大(即接近集电极最大允电流 I CM )时, β 值都比较小,在 1mA 以上相当宽的范围内,小功率管的 β 值都比较大,所以,同学们在调试放大电路时,要确定合适的工作电流 I c ,以获得最佳放大状态。另外, β 值也和三极管的其它参数一样,跟温度有密切的关系。温度升高, β 值相应变大。一般温度每升高 1℃ , β 值增加 0.5 %~ 1 %。

三极管的工作原理(详细、通俗易懂、图文并茂)

 


        八、三极管有一个极限参数叫集电极最大允许电流,用 I CM 表示。 I CM 常称为三极管的额定电流,所以人们常常误认为超过了 I CM 值,由于过热会把管子烧坏。实际上,规定 I CM 值是为避免集电极电流太大时引起 β 值下降过多。一般把 β 值降低到它的最大值一半左右时的集电极电流定为集电极最大允许电流 I CM 。

三极管的工作原理(详细、通俗易懂、图文并茂)

 


        九、三极管的电流放大系数 β 值还与电路的工作频率有关。在一定的频率范围内,可以认为 β 值是不随频率变化的(图 9 ),可是当频率升高到超过某一数值后, β 值就会明显下降。为了保证三极管在高频时仍然具有足够的放大能力,人们规定:当频率升高到使 β 值下降到低频( 1000Hz )值 β 0 的 0.707 倍时,所对应的频率称为 β 截止频率,用 f β 表示。 f β 就是三极管接成共发射极电路时所允许的最高工作频率。

三极管 β 截止频率 f β 是在三极管接成共发射极放大电路时测定的。如果三极管接成共基极电路,随着频率的升高,其电流放大系数 α ( α = I c / I e )值下降到低频( 1000Hz )值 α o 的 0.707 倍时,所对应的频率称为 α 截止频率,用 f α 表示(图 10 )。 f α 反映了三极管共基极运用时的频率限制。在三极管产品系列中,常根据 f α 的大小划分低频管和高频管。国家规定, f α < 3MHz 的为低频管, f α > 3MHz 的为高频管。


三极管的工作原理(详细、通俗易懂、图文并茂)


当频率高于 f β 值后,继续升高频率, β 值将随之下降,直到 β = 1 ,三极管就失去了放大能力。为此,人们规定:在高频条件下, β = 1 时所对应的频率,称为特征频率,用 f T 表示。 f T 常作为标志三极管频率特性好坏的重要参数。在选择三极管时,应使管子的特征频率 f T 比实际工作频率高出 3 ~ 5 倍。
     f α 与 f β 的物理意义是相同的,仅仅是放大电路连接方式不同。理论分析和实验都可以证明,同一只三极管的 f β 值远比 f α 值要小,它们之间的关系为
f β =( 1 - α ) f α
     这就说明了共发射极电路的极限工作频率比共基极电路低得多。所以,高频放大和振荡电路大多采用共基极连接。


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