翁德沃彭：
- 一般
- 晶体管的操作
- 晶体管作为开关
- 晶体管作为放大器
- 晶体管特性
- 具有特性的示例电路
- 达林顿晶体管
整体：
晶体管有两种不同的应用，它们用作：
- 放大器（想象一下音频放大器）
- 开关（晶体管可以非常快速地切换大功率，尤其用于汽车的控制设备）。
晶体管是用电流控制的。 例如，在微处理器中，由于热量的产生，人们希望将电流保持在尽可能低的水平。 MOSFET经常用于此。
晶体管有2种类型，即NPN和PNP晶体管。 这些将在下面描述。
NPN晶体管：
B 代表“基极”，C 代表“集电极”，E 代表“发射极”。
对于 NPN 晶体管，箭头指向远离晶体管的方向。 当该晶体管是“接地电路”时，通常会使用该晶体管，其中发射极接地。
PNP晶体管：
对于 PNP 晶体管，箭头指向晶体管。 PNP 的一个有用助记符是“Arrow to Plate”。
晶体管的工作原理：
在汽车技术中，晶体管最常用作开关，因此我们现在将进一步讨论这一点。 我们以 NPN 晶体管为例。
该图显示了左侧的底座，位于收集器上方和发射器下方。 当基本电流开始流动（蓝色箭头）时，它会流向发射极。 这也会导致集电极电流流向发射极。 一旦基极电流消失，从集电极到发射极的电流也停止。
如果流过基本电流的一半，则也会流过一半电流（与 I max 相比）。 因此，可以清楚地看到，通过晶体管切换的电流（从 C 到 E）完全取决于 B 的高度。
晶体管总是因 PN 转换而产生电压损失。 基极和发射极之间的电压为 0,7 伏，集电极和发射极之间的电压为 0,3 伏。
晶体管作为开关：
在以下示例中，12 伏/5 瓦的灯由晶体管控制。 UB1（电压源1）的电压为12伏电池电压。 灯已接地。 三极管的基极由UB2控制； “电压源2”为6伏。
集电极 - 发射极 (UCE) 之间的损耗电压为 0,3 伏，基极 - 发射极 (UBE) 之间的损耗电压为 0,7 伏。 我们将在下面的计算中看到这一点。 放大系数设置为 200。该值始终可以变化。 增益系数是基极电流与集电极-发射极电流之间的比率。
电路必须始终具有一定的电阻（上图中的 RB）。 如果没有这个电阻，晶体管就会立即失效。 电阻RB的值取决于所有因素； 即UB1和UB2上的电压以及元件（电阻或灯）所需的电流等。现在我们将计算负载电阻RB。
要计算负载电阻 RB，必须首先计算通过灯的电阻。
既然电阻 RL 已知，就可以计算集电极电流 (IC)。
UCEsat 代表“饱和度”，或者换句话说； 饱和。 一旦晶体管导通，C 点和 E 点（集电极 - 发射极）之间就会出现 0,3 伏的压降。
下一步是确定基本电流 (IB)：
1,5 x IB 的安全裕度 (IBK) 适用于每个晶体管电路。 因此IB的值必须再次乘以1,5。 其原因将在后面解释。
基极电流仅为集电极-发射极电流的12%。 现在可以清楚地看到，晶体管可以从小的低音电流变成大的主电流。
现在图中的所有电流都已知，就可以计算电阻 RB 了。
UBE 是基极和发射极之间的电压。 由于晶体管中的导电材料，B 点和 E 点之间始终存在 0,7 伏的压降。
没有精确到 1,74k（千欧姆）的标准电阻器。 因此必须选择不同阻值的标准电阻。 必须从 E12 系列的可用电阻器中进行选择。
1,74k所需的电阻在1,5k到1,8k之间。 此时应选择阻值较小的； 1,5k。 这是为了确保组件的老化和磨损不会影响电路中的电流。
晶体管作为放大器：
该晶体管可用作放大器。 可以通过转动电位器来改变基极电流。 通过改变基极电流，增益电压以及集电极-发射极两端的电压都会发生变化。
晶体管特性：
可以用NPN晶体管来制作一个特性，见下图：
第一象限 （右上）= UCE – IC
该线向上倾斜 0,3 伏。 该区域是 UCEsat（晶体管饱和）。 之后，线路几乎水平延伸。
第一象限 （左上）= IB – IC
UB和IC之间的连接如图所示。 IC = HFE x IB，此特性HFE= 10，因此IC 是IB 的10 倍。 尚未考虑 IB = 1,5 x IBK 的安全系数。
第一象限 （左下）= UBE – IB
晶体管基极和发射极之间的压降是二极管的阈值电压。 阈值电压为 0,7 伏。 从该电压开始，晶体管开始导通，基极电流 IB 开始流动。 这也可以追溯到特性。
具有以下特性的示例电路：
现在是时候制作具有相关晶体管特性的（简单）示例电路了。 此处包含 IB = 1,5 x IBK，从而在 IB 轴上形成一条水平线。 在下面的电路中，UB1 是电池电压，UBE（基极-发射极电压）来自控制设备中的开关或信号。 要计算UBE上的电流，必须首先计算电流IC（集电极电流）；
现在我们知道，晶体管的基极必须流过15mA的电流，晶体管（即前面提到的UB1和RB）才能完全导通，包括安全系数。 然后可以完成特征：
在此特性中可以看出 IB（基极电流）增加至 10mA。 这部分从 0 到 10 mA，通过以下公式计算：IB = IC : HFE。 然后线路完全水平运行，电流范围为 10 至 15mA。 这部分是增益系数1,5（根据IB = 1,5 x IBK计算）。 基极电流为 15mA，集电极电流 (IC) 为 1000mA。
晶体管是用电流控制的。 例如，在微处理器中，由于热量的产生，人们希望将电流保持在尽可能低的水平。 这通常包括 MOSFET 脚趾骨。
达林顿晶体管：
控制装置向晶体管发送基极电流。 晶体管可以通过控制装置以0,1至0,5mA的电流导通。 当我们想要控制需要大电流的执行器时，ECU无法为晶体管提供所需的电流。 点火线圈的初级电流约为 8 安培。 必须放大控制电流才能使晶体管导通。 这会导致一个问题：微处理器无法为晶体管提供所需的电流。
通过达林顿晶体管，可以使用来自 ECU 的小控制电流将大电流切换到执行器。
达林顿晶体管由连接在一个外壳中的两个晶体管组成。
T1的集电极-发射极电流提供T2的基极电流。 这会产生很大的增益因数，因为两个晶体管的增益因数可以相乘。
T1 的基极电流非常小（只有十分之一毫安）通常足以使 T2 导通。
达林顿晶体管的电流增益系数（Hfed）通常在1000到10.000之间。 达林顿晶体管增益因子的计算公式为：
Hfed = Hfe1 * Hfe2
- 优点：由于电流放大系数（Hfed）很大，很小的控制电流就足以使达林顿管导通；
- 缺点：达林顿电路的基极-发射极电压是单个晶体管的两倍。 因此，达林顿晶体管的压降远大于单个晶体管的压降。
在页面的“输出信号”部分 接口电路 给出了达林顿晶体管的例子和应用。
