妙趣横生的电子小知识　第1篇：初识晶体管 (妙趣横生的电子/电磁世界的心得)

{本文由家电维修技术小编收集整理资料}本系列连载将介绍电力电子相关的基础知识和各种小知识。本系列涉及到的内容很广泛，涵盖从基础知识到应用部分的丰富内容，希望能够帮到那些“至今不好意思问别人，但又拿不准自己是否已经理解了”的人。第一个应该了解的要数“晶体管”了。“晶体管”在电子制作领域是非常常用的易用器件，尤其是在使用Arduino等微*控制LED和电机时，晶体管是不可或缺的重要器件。但是，对于电子制作初学者来说，掌握晶体管的使用方法有点难。刚开始电子制作时使用的元器件，比如电池、LED、电阻器和开关等，几乎都是两个引脚，而晶体管却有三个引脚。看到三个引脚就已经不知道应该接哪里、应该接什么了。一开始我也是这样。在本文中，我将以电子制作中常用的方法为例介绍晶体管，内容非常适合那些完全不知道如何使用晶体管的人。目录1.什么是晶体管？2.水流的比喻3.事物都是有极限的4.晶体管的基础知识和选型方法5.实际试用晶体管6.引脚顺序为“爱･酷･宝”7.尝试增加负载8.用Arduino使LED闪烁9.总结1.什么是晶体管？晶体管的作用是“放大”和“开关”。“放大”是指“把小信号放大成大信号”，比如对收音机等设备的天线接收到的微弱信号进行放大，并通过扬声器播放出来的应用中会用到晶体管。如果您在初中或高中的技术课上*过收音机，可能您*的正是这里说的晶体管。“开关”工作不是通过像监听电音频信号那样的平滑波（模拟信号），而是通过0或1（数字信号）来切换ON/OFF的。在电子制作中，多被用于打开/关闭LED和电机。

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图1.1晶体管2.水流的比喻用“放大”、“开关”这样词汇来表达，可能还有些人无法很直观地理解。那我们将晶体管电路的工作机制比作水流，可能更容易理解。晶体管用图2.1左侧的电路符号表示。引脚共有三个，分别是B（基极）、E（发射极）和C（集电极）。*“NPN型”是晶体管的类型，还有“PNP型”晶体管，不过在这里我们不必严格划分，只要了解“NPN型更常用”即可。这次我们用图2.1右侧的水流模型来比拟左侧的晶体管。B侧的阀门可以对流过B侧的水进行开和关，并且B侧的细管和C侧的粗管上的阀门开闭是联动的。

图2.1用水流模型比拟晶体管我们参考图2.2，将晶体管的“开关”工作比作水流模型进行解说。如图2.2左侧所示，当B没有水流时，细管的阀门是关闭的，C（粗管）的水也不会流动。而当水如右图所示注入B时，阀门打开，C（粗管）中的水也会随之流下。

图2.2将晶体管的工作原理比作水流模型从这个模型可以看出，粗管阀门的开闭可以通过细管阀门的开闭来控制。可能有人会问，“为什么要特意使用联动的阀门呢？直接开闭粗管的阀门不就可以了吗？”这里的重要之处在于“可以用小水流控制大水流（控制粗管阀门的开闭）。”能够用少量的水流打开和关闭粗管的阀门，是让人高兴的事。就像这种水流模型一样，晶体管可以用小电流让需要大电流的设备运行，也因此会被用在“放大”和“开关”应用中。3.事物都是有极限的对于电子元器件而言，根据其种类和尺寸，会有“电流最大只能流过◯◯A（安培）”和“电压只能在这个范围内使用”等*，这种规格称为“额定值”。例如，在电子制作中经常使用的Arduino，标准型号ArduinoUNO中使用的微*芯片是型号为“ATMEGAP-PU”的微*。

图3.1黄框中的是ATMEGAP-PU芯片查看微*芯片ATMEGAP-PU的技术规格书（见下图），可以看到在“电气特性-绝对最大额定值”项中显示“每个输入输出引脚的直流电流最大为.0mA”。

图3.2ATMEGAP-PU电气特性【参考】摘自ATMEGAP-PU技术规格书第页　2SCS【参考】秋月电子通商　晶体管　2SC