晶体三极管 晶体三极管 是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制 型器件 特点 管内有两种载流子参与导电 特点 有三个电极 故称三极管 图 三极管外形 三极管的结构 分类和符号 一 晶体三极管的基本结构 1 三极管的外形 2 三极管的结构 图 三极管的结构图 工艺要求 发射区掺杂浓度较大 基区很薄且掺杂最 少 集电区比发射区体积大且掺杂少 特点 有三个区 发射区 基区 集电区 两个PN结 发射结 BE结 集电结 BC结 三个电极 发射极e E 基极b B 和集电极c 两种类型 P N P型管和NPN型管 箭头 表示发射结加正向电压时的电流方向 文字符号 V 图 三极管符号 二 晶体三极管的符号 三极管工作在放大状态的外部条件是 发射结加正向 电压 集电结加反向电压 2 1 2 三极管的工作电压和基本连接方式 一 晶体三极管的工作电压 三极管的基本作用是放大电信号 图2 1 4 三极管电源的接法 V为三极管 GC为集电 极电源 GB为基极电 源 又称偏 置电源 Rb为基极 电阻 Rc为集电 极电阻 有三种基本连接方式 共发射极 共基极和共集电 极接法 最常用的是共发射极接法 二 晶体三极管在电路中的基本连接方式 如图2 1 5所示 测量电路如图 2 1 3 三极管内电流的分配和放大作用 一 电流分配关系 动画 三极管的电流分配关系 表2 1 1 调节电位器 测得发射极电流 基极电流和集电极电流 的对应数据如表2 1 1所示 因IB很小 则 2 1 2 2 1 1 由表2 1 1可见 三极管中电流分配关系如下 IB mA 0 00100 010 020 030 040 05 IC mA0 0010 010 561 141 742 332 91 IE mA00 010 571 161 772 372 96 ICEO越小 三极管温度稳 定性越好 硅 管的温度稳定 性比锗管好 说 明 1 时 称为集电极 基极反向饱和电流 见图2 1 7 a 一般 很小 与温度有关 2 时 称为集电极 发射极反向电流 又叫穿透电流 见图2 1 7 b 二 晶体三极管的电流放大作用 IB mA 0 001 00 010 020 030 040 05 IC mA0 0010 010 561 141 742 332 91 IE mA00 010 571 161 772 372 96 由表得出 动画 三极管的电流放大作用 结论 1 三极管的电流放大作用 基极电流 微小的变化 引起集电极电流 较大变化 2 交流电流放大系数 表示三极管放大交流电流的 能力 2 1 3 3 直流电流放大系数 表示三极管放大直流电流的 能力 2 1 4 4 通常 所以可表示为 2 1 5 考虑ICEO 则 2 1 6 三极管的参数是表征管子的性能和适用范围的参考数据 2 1 5 三极管主要参数 电流放大系数一般在10 100之间 太小 放大能力弱 太大 易使管子性能不稳定 一般取30 80为宜 2 交流放大系数 1 直流放大系数 一 共发射极电流放大系数 1 集电极 基极反向饱和电流ICBO 反向饱和电流随温度增加而增加 是管子工作状态 不稳定的主要因素 因此 常把它作为判断管子性能的 重要依据 硅管反向饱和电流远小于锗管 在温度变化 范围大的工作环境应选用硅管 二 极间反向饱和电流 2 集电极 发射极反向饱和电流ICEO 2 1 7 三 极限参数 管子基极开路时 集电极和发射极之间的最大允许电 压 当电压越过此值时 管子将发生电压击穿 若电击穿 导致热击穿会损坏管子 3 集电极 发射极间反向击穿电压V BR CEO 2 集电极最大允许耗散功率PCM 1 集电极最大允许电流ICM 三极管工作时 当集电极电流超过ICM时 管子性能将显 著下降 并有可能烧坏管子 当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值 时 管子性能变坏或烧毁 图2 1 11判别硅管和锗管的测试电路 2 1 6 三极管的简单测试 一 硅管或锗管的判别 当V 0 1 0 3V时 为锗管 当V 0 6 0 7V时 为硅管 图2 1 12估测 的电路 二 估计比较 的大小 NPN管估测电路如图2 1 12所示 万用表设置在 挡 测量并比较开关S断开和 接通时的电阻值 前后两个读数相差越大 说明管子的 越高 即电流放大能力越大 估测PNP管时 将万用表两只表笔对换位置 NPN管估测电路如图2 1 13所示 所测阻值越大 说明管子的 越小 若阻值无穷大 三极管开路 若阻值为零 三极管短路 三 估测ICEO 测PNP型管时 红 黑表笔对调 方法同前 图2 1 13 I CEO的估测 将万用表设置在 或 挡 用黑表 笔和任一管脚相接 假设它是基极b 红表笔分别和 另外两个管脚相接 如果测得两个阻值都很小 则黑 表笔所连接的就是基极 而且是NPN型的管子 如图 2 1 14 a 所示 如果按上述方法测得的结果均为高 阻值 则黑表笔所连接的是PNP管的基极 如图 2 1 14 b 所示 四 NPN管型和PNP管型的判断 图2 1 14基极b的判断 首先确定三极管的基极和管型 然后采用估测 值的 方法判断c e极 方法是先假定一个待定电极为集电极 另一个假定为发射极 接入电路 记下欧姆表的摆动幅度 然后再把两个待定电极对调一下接入电路 并记下欧姆 表的摆动幅度 摆动幅度大的一次 黑表笔所连接的管脚 是集电极c 红表笔所连接的管脚为发射极e 如图2 1 12 所示 测PNP管时 只要把图2 1 12电路中红 黑表笔对 调位置 仍照上述方法测试 五 e b c三个管脚的判断 图2 1 12估测 的电路