三极管的使用方法和判别

三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。

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1.三极管有哪几种类型？

从PN结构看类型

2.有哪几种用途？

从工作在特性曲线的什么区域看用途

3.每一种用途的三个脚的电压关系如何？

如果三个脚的电压关系不遵守查阅的资料，或者说换脚后会出现什么现象？可以通过实验确定。因为三极管的类型不同，用途不同，三个脚的电压关系也会不同，即电路不同，所以会有很多个电路，可以选择其中一种电路实验。

4.每一种用途怎样配置三个脚的电压电流？

因为三极管的类型不同，用途不同，决定了三个脚的电压关系，每一种电压关系又会有很多个电路可以实现。请配置这些电路，并分析这些电路各有什么特点？

过程

查阅资料，准备好实验工具、材料和仪表，做好数据记录工作。

一、阅读理解与分析总结过程

1.三极管有哪几种类型？分 PNP  NPN二种类型

2.有哪几种用途？可以分为 工作在放大区的放大用途  和  工作在饱和区的开关用途 二种类型

 

3.每一种用途的三个脚的电压关系如何？

对于放大用途：

PNP管相对于E极，B极-0.6伏（指常用的硅管，锗管0.2伏不考虑，以下相同），C极超过-1.5伏以上。

NPN管相对于E极，B极0.6伏，C极超过1.5伏以上。

对于开关用途：

PNP管相对于E极，B极-0.7伏，C极少于-0.5伏以下。

NPN管相对于E极，B极0.7伏，C极少于0.5伏以下。

用三极管做无触点开关控制直流电机正反转电路如下图。

二、准备实验

查阅资料：1.在《电子技术应用》《电子技术基础》等相关教材查阅；2.在网上输入关键词查阅。

实验工具：1.电烙铁；2.剪线钳（剪刀）；3.镊子；4.可调节电阻器。

实验材料：1.万能电路板；2.助焊松香；3.焊锡丝；4.光身焊接线（可用花线中的细铜丝）；5.三极管（各种类型常用的型号）；6.电阻准备好各种阴值1/16W或者1/8W；7.电容器准备1、4.7、10、47、100UF耐压16伏以上的每种若干只。

实验仪表：万能表，0-12伏可调节直流稳压电源。

三、实验与分析总结过程

对于放大用途：

PNP管（如下图）相对于E极，如果B极-0.5伏-0.4-0.3-0.2或者0伏或者变+电压，C极等于负电源电压，即C极流出的电流为0，这一状态称为截止状态。如果B极流出电流慢慢增加，C极流出电流也增加，即C极电压从负电源电压慢慢接近0伏，这一状态称为放大状态。此时C极电流相对B极电流的倍数称为电流放大倍数。通常控制B极电流使C极电流工作在饱和电流的一半，即在C极电阻上产生的电压约为电源电压的一半，以便放大交变信号（相当于交流电）时可以增加也可以减少，减少失真，这时的C极电流称为静态工作电流。如果B极流出电流慢慢继续增加，C极流出电流受C极电阻限流不能增加，即C极电压接近0伏不变，这一状态称为饱和状态。如果CE极互换，也可以使用，只是放大能力差。如果CB极互换，任何时候都相当于饱和。如果是EB极互换，相当于截止状态。如果三个脚互换，因为CE极相似可互换，这状态相当于以上的互换状态。

   

NPN管（如下图）相对于E极，如果B极0.5伏以下甚至为负电压，C极电压等于电源电压，这一状态称为截止状态。如果B极流入电流慢慢增加，C极流入电流也增加，即C极电压从正电源电压慢慢接近0伏，这一状态称为放大状态。此时C极电流相对B极电流的倍数称为电流放大倍数。通常控制B极电流使C极电流工作在饱和电流的一半，即在C极电阻上产生的电压约为电源电压的一半，以便放大交变信号（相当于交流电）时可以增加也可以减少，减少失真，这时的C极电流称为静态工作电流。如果B极流入电流慢慢继续增加，C极流入电流受C极电阻限流不能减少，即C极电压接近0伏不变，这一状态称为饱和状态。如果CE极互换，也可以使用，只是放大能力差。如果CB极互换，任何时候都相当于饱和。如果是EB极互换，相当于截止状态。如果三个脚互换，因为CE极相似可互换，这状态相当于以上的互换状态。

对于开关用途：

PNP管相对于E极，在开关接通的时候，B极流出电流应该尽可能大，确保工作于饱和状态。如果B极流出电流不够大，三极管工作退出饱和状态进入放大状态，三极管会降低电路电压，起不到开关的作用，还有可能会烧坏。在开关切断的时候，B极流出电流应该为0甚至B极为正电压有少少电流流入，确保工作于截止状态。如果B极正电压过高，有可能会烧坏三极管。

NPN管相对于E极，在开关接通的时候，B极流入电流应该尽可能大，确保工作于饱和状态。如果B极流入电流不够大，三极管工作退出饱和状态进入放大状态，三极管会降低电路电压，起不到开关的作用，还有可能会烧坏。在开关切断的时候，B极流入电流应该为0甚至B极为负电压有少少电流流出，确保工作于截止状态。如果B极负电压过高，有可能会烧坏三极管。

附三极管引脚测试（记住指针式万用表电阻挡电流方向由黑色表笔经被元件流入红色表笔）：假设一个引脚为B极，查找符合该脚为B脚的测试结果，再测试CE极，再查找符合该CE脚的测试结果（放大倍数较大时符合），如下图。

 

 
 

 
 
 

四、每一种用途电路配置

对于放大用途：

1.简单放大电路 特点：简单，具有自动稳定工作点作用

　

   

2.射极输出电路（又叫驱动器）  特点：电压不放大，电流放大，起到加强负载驱动能力作用，可以接阻值更少的电阻为负载。

　

3.分压配置电路 特点：复杂，自动稳定工作点，失真少

　

对于开关用途：

　

三极管应用实例：交替闪光灯实际电路的配置（Vcc=5伏）

结论

　　  三极管虽然比二极管多个脚，功能却多了很多，给使用者带来很多困难，开始，学者不适应三极管的使用方法，因为不象电阻电容那样可以独立使用，需要电阻电容的配置形成一个专用电路，才能实现放大交流或者直流信号，才能当无触点开关切断与接通电路。

相信学员通过对三极管的资料查找、理论学习和动手实验，对于三极管是一个什么元件，怎么使用，给自己留下深刻的印象。

结论：

 1.三极管要工作于放大状态，发射结要工作于正向偏置，集电结要工作于反向偏置，集电极电流比基极电流大一个常数倍数（制造三极管时决定的）关系，这叫直流电电流放大作用。

   2.用来放大交流电流时，交流电流一定要与直流电流叠加，而且交流电流峰值一定要少于直流电流，实际上是直流电流按交流电流的频率和幅度变化，导致集电极电流放大后也跟着变化，交流电与直流电的叠加方法通常用电容隔离交流电流，所以放大电路的输入输出都接有电容。

   3.为了能放大输出较大的交流电，即不失真，通常三极管的配置电路（也叫偏置电路）要确保集电极电压增加和减少的幅度一样，即对称（交流电要求对称），所以集电极电压约等于电源电压的一半，叫静态工作点。

   4.为了确保长年有稳定的工作点，常常采用工作点电压或者电流来控制基极静态电流，使得工作点电压或者电流保持不变（叫负反馈），所以配置的电路是要考虑重要问题。

   5.发射结输入电压电流关系特性与二极管相当，集电极电流与基极电流关系曲线叫输出特性曲线。

   6.放大电路的三极管工作在放大区，即输出特性曲线族中间，开关电路工作在放大区的两边，在接近Ic为0的边缘叫截止区，三极管开关处于关断状态。在接近Ic最大值的边缘或者接近Vc为0伏附近叫饱和区，三极管开关处于接通状态。

   7.三极管开关控制的电路一定是直流电路，而且电流方向一定要符合三极管的工作电流方向，即NPN管是C脚流向E脚，PNP管是E脚流向C脚。

   8.当要用三极管开关交流电路时，可以用4只二极管桥式转换为直流后再由三极管接通或者关断。

   9.一种特殊的放大电路是B脚输入信号，E脚输出信号，C直接接电源电压。由于E脚电压与B脚电压在放大状态时始终保持在约0.6伏左右，所以放大电路不能放大电压，但可以放大电流，故此又称这种电路为射极驱动器。

   10.另一种特殊的放大电路是E脚输入信号，C脚输出信号，B脚经电容直接接地。这种电路的特点是输出阻抗很大，故此常常接振荡线圈。

三极管电极和管型的判别
(1) 目测法
① 管型的判别
一般，管型是NPN还是PNP应从管壳上标注的型号来辨别。依照部颁标准，三极管型号的第二位(字母)，A、C表示PNP管，B、D表示NPN管，例如：
3AX 为PNP型低频小功率管 3BX 为NPN型低频小功率管
3CG 为PNP型高频小功率管 3DG 为NPN型高频小功率管
3AD 为PNP型低频大功率管 3DD 为NPN型低频大功率管
3CA 为PNP型高频大功率管 3DA 为NPN型高频大功率管
此外有国际流行的9011～9018系列高频小功率管，除9012和9015为PNP管外，其余均为NPN型管。
② 管极的判别
常用中小功率三极管有金属圆壳和塑料封装(半柱型)等外型，图T305介绍了三种典型的外形和管极排列方式。

2) 用万用表电阻档判别
三极管内部有两个PN结，可用万用表电阻档分辨e、b、c三个极。在型号标注模糊的情况下，也可用此法判别管型。
① 基极的判别
判别管极时应首先确认基极。对于NPN管，用黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极，若测得电阻都小，约为几百欧~几千欧；而将黑、红两表笔对调，测得电阻均较大，在几百千欧以上，此时黑表笔接的就是基极。PNP管，情况正相反，测量时两个PN结都正偏的情况下，红表笔接基极。
实际上，小功率管的基极一般排列在三个管脚的中间，可用上述方法，分别将黑、红表笔接基极，既可测定三极管的两个PN结是否完好(与二极管PN结的测量方法一样)，又可确认管型。
② 集电极和发射极的判别
确定基极后，假设余下管脚之一为集电极c，另一为发射极e，用手指分别捏住c极与b极(即用手指代替基极电阻Rb)。同时，将万用表两表笔分别与c、e接触，若被测管为NPN，则用黑表笔接触c极、用红表笔接e极(PNP管相反)，观察指针偏转角度；然后再设另一管脚为c极，重复以上过程，比较两次测量指针的偏转角度，大的一次表明IC大，管子处于放大状态，相三极管知识简介  3．三极管性能的简易测量
(1) 用万用表电阻档测ICEO和β
基极开路，万用表黑表笔接NPN管的集电极c、红表笔接发射极e(PNP管相反)，此时c、e间电阻值大则表明ICEO小，电阻值小则表明ICEO大。
用手指代替基极电阻Rb，用上法测c、e间电阻，若阻值比基极开路时小得多则表明 β值大。
(2) 用万用表hFE档测β
有的万用表有hFE档，按表上规定的极型插入三极管即可测得电流放大系数β，若β很小或为零，表明三极管己损坏，可用电阻档分别测两个PN结，确认是否有击穿或断路。
4．半导体三极管的选用
选用晶体管一要符合设备及电路的要求，二要符合节约的原则。根据用途的不同，一般应考虑以下几个因素：工作频率、集电极电流、耗散功率、电流放大系数、反向击穿电压、稳定性及饱和压降等。这些因素又具有相互制约的关系，在选管时应抓住主要矛盾，兼顾次要因素。
低频管的特征频率fT一般在2.5MHz以下，而高频管的fT都从几十兆赫到几百兆赫甚至更高。选管时应使fT为工作频率的3～10倍。原则上讲，高频管可以代换低频管，但是高频管的功率一般都比较小，动态范围窄，在代换时应注意功率条件。
一般希望β选大一些，但也不是越大越好。β太高了容易引起自激振荡，何况一般β高的管子工作多不稳定，受温度影响大。通常β多选40～100之间，但低噪声高β值的管子(如1815、9011~9015等)，β值达数百时温度稳定性仍较好。另外，对整个电路来说还应该从各级的配合来选择β。例如前级用β高的，后级就可以用β较低的管子；反之，前级用β较低的，后级就可以用β较高的管子。
集电极-发射极反向击穿电压UCEO应选得大于电源电压。穿透电流越小，对温度的稳定性越好。普通硅管的稳定性比锗管好得多，但普通硅管的饱和压降较锗管为大，在某些电路中会影响电路的性能，应根据电路的具体情况选用，选用晶体管的耗散功率时应根据不同电路的要求留有一定的余量。
对高频放大、中频放大、振荡器等电路用的晶体管，应选用特征频率fT高、极间电容较小的晶体管，以保证在高频情况下仍有较高的功率增益和稳定性
应假设的c、e极正确。