mos晶体管的结构示意图（mos晶体管是一种什么控制器件电流电压）

晶体管是一个简单的元器件，可用于构建许多有趣的项目在本文中，我将用通俗易懂的语言给您讲解晶体管的工作原理，以便您可以在电路设计中更好的使用静态管一旦你学习这些基础知识，对以后的设计和使用来说，将会变得非常容易。

我们将重点介绍两种最常见的晶体管：双极型晶体管（三极管）和MOSFET晶体管的工作原理其实是类似于电子开关它可以打开和关闭电路一个简单的思考方法是将晶体管视为无源的继电器晶体管类似于继电器，从某种意义上说，您可以使用它来打开和关闭某些东西。

但晶体管也可以部分导通，一般在放大电路中使用，这部分内容不是本文讲解的重点三极管的工作原理 （BJT）让我们从经典的NPN三极管开始它是一个双极结晶体管（BJT），有三条腿，分别是：基极 （b）集电极 （c）。

发射极 （e）

三极管处于打开状态时，电流可以从集电极流过三极管到发射器当它关闭时，没有电流可以流动在下面的示例电路中，晶体管是OFF的这意味着没有电流可以流过它，因此发光二极管（LED）也关闭了要打开三极管管，基极和发射极之间需要大约0.7V的电压。

如果你有一个0.7V的电池，你可以把它连接到基极和发射极之间，三极管就会打开由于我们大多数人都没有0.7V电池，我们如何打开三极管？很简单！三极管的基极至发射极部分的工作方式类似于二极管二极管具有正向电压，它从可用电压中获取到该正向电压。

如果串联添加一个电阻器，则电阻上的其余部分电压会下降因此，通过添加电阻，您将自动获得约0.7V的电压这其实与用于串联电阻限制通过LED的电流以确保LED不损坏的原理相同如果还添加一个按钮，则可以使用按钮控制晶体管，从而控制LED的ON和OFF。

01、选择元件的值要选择元件值，您还需要了解三极管的工作原理：当电流从基极流向发射极时，三极管导通，以便更大的电流可以从集电极流向发射极。

两个电流的大小之间存在连接这称为三极管的增益对于通用晶体管，如BC547或2N3904，增益可能是100左右这意味着，如果有0.1 mA电流从基极流向发射极，则从集电极流向发射器的电流为10 mA（100倍以上）。

02、R1需要多大的电阻值才能获得0.1mA的电流？如果电池为9V，并且晶体管的基极到发射极为0.7V，则电阻器两端剩下8.3V。您可以使用欧姆定律来计算电阻值：

因此，您需要一个83 kΩ的电阻，但是这不是一个标准值但82 kΩ是，而且它足够接近R2 用于限制 LED 的电流如果您要将LED和电阻器直接连接到9V电池，则可以选择的值，而无需三极管例如，1 kΩ应该工作正常。

03、怎么选择三极管？NPN晶体管是最常见的三极管（BJT）但是还有另一种称为PNP晶体管，其工作方式相同，只是所有电流都朝相反的方向在选择晶体管时，要记住的最重要的事情是晶体管可以承受多少电流这称为集电极电流（IC)。

例如我们常用的8050三极管的IC电流值为：1.5A

MOSFET 晶体管的工作原理MOSFET晶体管是另一种非常常见的晶体管类型。它也具有三个引脚：栅极（G）漏极（D）源极（S）

MOSFET的工作原理类似于三极管，但有一个重要的区别：1、在三极管中，从基极到发射极的电流决定了有多少电流可以从集电极流向发射极2、在MOSFET晶体管中，栅极和源极之间的电压决定了有多少电流可以从漏极流向源极。

01、示例：如何打开MOS管下面是一个用于接通MOSFET的示例电路要打开MOSFET晶体管，栅极和源之间的电压需要高于晶体管的阈值电压例如，BS170的栅源阈值为2.1V（具体每个MOS管的阈值电压是多少，我们可以在MOS管的数据手册中查到)。

MOSFET的阈值电压实际上是它关闭的电压因此，要正确打开晶体管，您需要一个比该电压高一点的电压高多少取决于您希望流多少电流如果你比阈值高出几伏，这通常足以满足低电流的事情，比如打开LED请注意，即使您使用足够高的电压以使1A电流流动，也不意味着MOS管恒定流过1A电流。

它其实是电流流过的最大值，最终实际流过的电流还是取决于所接的电路以及负载因此，只要我们确保不超过最大栅源电压限制（BS170为20V），您就可以随心所欲地达到最高电压在上面的示例中，当我们按下按钮时，栅极连接到9V。

这将打开晶体管02、元器件选择上图中R1的值其实并不重要，但大约10 kΩ应该可以正常工作其目的是关闭MOSFETR2 设置 LED 的亮度对于大多数 LED，1 kΩ 应该工作正常Q1几乎可以是任何N沟道MOSFET，例如BS170。

03、怎么关闭MOSFET？关于MOSFET的另一件重要事情是：它的作用也有点像电容器。即栅源部分。当您在栅极和电源之间施加电压时，该电压将保持在那里，直到电容完全放电。

如果没有上述示例中的电阻（R1），晶体管将无法关闭对于电阻器，栅源电容器有一条放电路径，以便晶体管再次关闭详情可以参考本公众号的另一篇文章：04、如何选择MOS管以上示例使用 N 沟道 MOSFETP 通道MOSFET的工作方式相同，。

只是电流沿相反方向流动，并且栅极到源极的电压必须为负才能将其打开选择MOSFET时要记住的两件事是：栅源至源极阈值电压您需要高于此值的电压才能打开晶体管连续漏极电流这是可以流过晶体管的最大电流量还有其他重要参数需要牢记，具体取决于您制作的内容。

但这超出了本文的范围请记住上面的两个参数，您将有一个很好的起点05、MOSFET栅极电流如果你想使用单片机如STM32控制MOSFET，那么你需要记住另一件事：打开晶体管时流入栅极的电流如上所述，MOSFET的栅极到源极充当电容器。

.这意味着一旦充电，就没有更多的电流流过它因此，当MOSFET导通时，没有电流流过栅极但是，当MOSFET导通时，会产生电流，就像为电容器充电一样在一小分之一秒内，可能会有很多电流流动为了保护我们的单片机不受流过的较大电流的影响，您需要添加一个MOSFET栅极电阻器。

上图中栅极电阻通常选择1000 Ω就可以为什么需要晶体管？可能有一些新手小白会问：为什么我们需要晶体管？为什么不将 LED 和电阻器直接连接到电池上？1、晶体管的优点是可以使用小电流或电压来控制更大的电流和电压。

例如我们想要用单片机IO引脚控制电机、大功率LED、扬声器、继电器等，这就必须使用到晶体管由于单片机的输出引脚在 5V或3.3V 时通常只能提供几毫安因此，如果您想控制110V户外庭院灯，则无法直接从接到单片机的引脚上。

您可以会想到可以通过继电器来完成。但即使是继电器通常也需要比引脚所能提供的电流更多的电流。所以我们就需要一个晶体管来控制继电器。

当然，晶体管也可用于更简单的传感器电路，例如光传感器电路，触摸传感器电路或H桥电路我们几乎所有的电路都会使用到晶体管它确实是电子产品中最重要的组件晶体管作为放大器晶体管可以作为放大器工作的原因是：它不仅可以有两个状态（ON/OFF），还可以介于“完全打开”和“完全关闭”之间的任何位置。

这意味着一个几乎没有能量的小信号可以控制晶体管，在晶体管的集电极-发射极（或漏极-源极）部分产生该信号的更强的版本因此，晶体管可以放大小信号下面是一个简单的放大器来驱动扬声器输入电压越高，从基极到发射极的电流越高，通过扬声器的电流越高。

变化的输入电压使扬声器中的电流发生变化，从而产生声音。

通常，您需要再添加几个电阻器来偏置晶体管否则，你会得到很多失真我们可以在后面的文章中再详细介绍今天的分享就到这里，最后给大家推荐一个我前段时间加入的硬件工程师交流群这群是由嘉立创搭建的，群里除了可以跟硬件同行们探讨技术外，还有硬件外包需求、招聘需求的分享。

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