一、晶体三极管基础1.晶体三极管的结构和符号 晶体三极管由3个区，2个PN结，3个引出脚构成，根据极性的不同，晶体三极管分为NPN和PNP两大类型，其结构符号见下表 三极管的种类、结构、符号 2.三极管的外形及引脚识别 常见的三极管根据封装方式不同，分为塑封三极管、金封三极管以及贴片三极管等，其外形如下图 常见三极管外形 在使用中三极管的三个引脚e、b、c必须区分清楚，不能混用。各种封装方式的三极管的引脚排列是有一定规律的，可以通过外形进行识别和判断，方法见下表 三极管引脚排列规律 有个别特殊的三极管，其外形和引脚与表中的不一样，所以对三极管的引脚判断不能完全依据外形识别，还需要与仪表测试相结合。 3.三极管的电流分配与电流放大原理 （1）三极管的电流分配 三极管具有电流放大作用，在正常工作时，三极管的三个引脚之间的电流具有一定的关系。如下图 三极管的电流分配 对于NPN型管，基极电流Ib和集电极电流Ic都流进三极管，而发射极电流Ie为流出；对于PNP型三极管，发射极电流Ie为流进三极管，而基极电流Ib和集电极电流Ic为流出。如果把三极管看成一个封闭的节点的话，根据基尔霍夫定律，则有流进三极管等于流出三极管的电流，即： Ie=Ib+Ic 上式表示：三极管的发射极电流等于集电极电流和基极电流之和。这就是三极管和放大电路中的一个基本公式。 （2）三极管的电流放大作用 三极管具有电流放大作用，当三极管的工作状态满足其放大条件时，他的集电极电流Ic与基极电流Ib之间有一个固定的倍率关系，这个倍率关系用字符β表示，即： β=Ic/Ib β称为三极管的电流放大倍数，他没有单位。对于一个三极管而言，β是一个常数，其值一般在几十到几百之间。由于集电极电流时基极电流的β倍，所以我们认为集电极电流是对基极电流的放大，即三极管具有电流放大作用。 上式表示集电极和基极直流电流的关系，其实电流放大倍数也可以反映在一段时间内，三极管集电极和基极电流变化关系，即： β= △ic/ △ib 式中， △ic表示集电极电流的变化量， △ib表示基极电流的变化量。即可以用较小的基极电流变化去控制较大的集电极电流变化，这就是三极管的电流放大原理。 归纳上面所述：得到三极管三引脚电流关系为： Ie=Ic+Ib Ic=βIb Ie=Ic+Ib=βIb+Ib=（1+β）Ib （3）三极管的放大条件 三极管具有放大作用，必须满足外部电压条件：发射结正偏，集电结反偏。即外加电压必须是使发射结正向偏置、集电结反向偏置的电压。为保证这一点，对于NPN管而言，要求三个电极的电压关系为：Uc>Ub>Ue；对于PNP管而言，要求3个电极的电压关系为：Ue>Ub>Uc.两种三极管的供电如下图： 三极管的直流供电原理图 如上图所示为三极管供电时，可以满足其放大条件，但是这种供电方式需要两个电源，在实际使用中很不方便，所以一把采用单个电源供电方式来满足三极管的放大条件，如下图所示 三极管的单电源供电 在这种供电方式中，电阻Rb称为三极管的积极偏置电阻，一般要求Rb远大于集电极电阻Rc。 4.晶体三极管的特性曲线 三极管上外加的电压与电流的关系曲线称为三级管的特性曲线。特性曲线反映了三极管的特性与特点，是分析和设计三极管的重要依据，三极管的特性曲线包括三极管的输入特性曲线和输出特性曲线。 三极管特性曲线测试电路 下面以NPN型三极管为例来分析三极管的特性曲线，连接好如下图所示的三极管特性曲线测试电路 三极管的输入特性曲线 （1）输入特性曲线 输入特性曲线是指当三极管的Uce（c、e之间的电压）一定时，基极电流Ib与发射极电压Ube之间的关系曲线。 在上面的三极管特性曲线测试电路图中，调节Rp1的值，则Ube，Ib也会相应变化。做出Ib、Ube坐标系，在坐标系中描出不同的Rp1的值对应的Ube、Ib的值点，则得到三极管的输入特性曲线。 三极管的输入特性： 死区：三极管的be结相当于一个二极管，与二极管相似，当Ube大于死区电压时，be结才导通。硅管的死区电压为0.5v左右。 导通区：be结导通过后，Ube有微小的变化，基极电流Ib就会有很大的变化（曲线几乎是直线）。三极管正常放大时，Ube基本不变，硅管为0.7v，锗管为0.3v。 Ube的影响：当三极管的c、e极之间的电压Uce（常称管压降）增大时，曲线略有右移，即Ube略有增大。总体来说Uce对输入曲线的影响是非常小的，可以忽略。 （2）输出特性曲线 三极管的输出特性曲线是指档Ib一定时，集电极电流Ic与管压降Uce之间的关系曲线。 三极管的输出特性曲线 三极管输出特性曲线的几个区域： 截止区：（Ib=0曲线以下的）Ube的值低于死区电压，三极管处于截止状态，Ib=0、Ic=0。 这时的微弱集电极电流称为三极管的穿透电流，用Iceo表示，选用三极管时Iceo越小越好。 放大区：（曲线族中平行且等距的区域），此区域内满足三极管的放大条件（发射结正偏，集电结反偏），三极管处于正常放大状态。 饱和区：（曲线族左边陡直部分到纵轴的区域），在此区域内，三级管处于饱和状态，三极管的发射结和集电结都处于正偏状态，Ic不受Ib控制。 过损耗区：（曲线族的右上部）不安全工作区，三极管耗散大，易损坏和发热。 |
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