三極管的一些認知

1、三極管的工作原理三極管是電流放大器件，有三個極，分別叫做集電極C,基極B,發(fā)射極E。分成NPN和PNP兩種。我們僅以NPN"極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基本原理。集電極C基極發(fā)射極E、電流放大 下面的分析僅對于NPN型硅三極管。如上圖所示，我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做 基極電 流lb ;把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流lco這兩個電流的方向都 是流出發(fā)射極的，所以發(fā)射極E上就用了一個箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話），并且基極電流很小的變化，會引起集電極電流很大

2、的變化，且變化滿足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化量是基極電流變化量的3倍，即電流變化被放大了3倍，所以我們把3叫做三極管的放大倍數(shù)（B般遠大于1,例如幾十，幾百）。如果我們將一個變化的小信號加到基極 跟發(fā)射 極之間，這就會引起基極電流lb的變化，lb的變化被放大后，導致了 lc很大的變化。如果集 電極電流lc是流過一個電阻R的，那么根據(jù)電壓計算公式U=FTI可以算得，這電阻上電壓就會發(fā)生 很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來，就得到了放大后的電壓信號了。二、偏置電路三極管在實際的放大電路中使用時，還需要加合適的偏置電路。這有幾個原因。首先是由于 三極管BE結(jié)的非線性（相當于一個二極管），

3、基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生（對于硅管，常取0.7V） o當基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時，基極電流就可以認為是0。但實際中要放大的信號往往遠比 0.7V要小，如果不加偏置的話，這么小的信 號就不足以引起基極電流的改變（因為小于 0.7V時，基極電流都是0）。如果我們事先在三極管的基極上加上一個合適的電流（叫做偏置電流，上圖中那個電阻Rb就是用來提供這 個電流 的，所以它被叫做基極偏置電阻），那么當一個小信號跟這個偏置電流疊加在一起時，小信號就會導致基極電流的變化，而基極電流的變化，就會被放大并在集電極上輸出。另一個原因就是輸出信號 范圍的要求，如果沒有加偏置，那么只有對

4、那些增加的信號放大，而對減小的信號無效（因為沒有偏置時集電極電流為0,不能再減小了）。而加上偏置，事先讓集電極有一定的電流，當輸入的基極電流變小時，集電極電流就可以減??；當輸入的 基極電流增大時，集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。三、開關(guān)作用下面說說三極管的飽和情況。像上面那樣的圖，因為受到電阻Rc的限制（Rc是固定 值，那 么最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓）,集電極電流是不能無限增加下去的。當基極電 流 的增大，不能使集電極電流繼續(xù)增大 時，三極管就進入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是 否飽和的準 則是:lb*3>lco進入飽和狀態(tài)之后，三極管的集電極跟發(fā)射

5、極之間的電壓將 很小，可以理解為一個 開關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來當作開關(guān)使用：當基極電流為0時,三極管集電極電流為0 （這叫做三極管截止），相當于開關(guān)斷開；當基極電流很 大，以至于三極管飽和時，相當于開關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài)，那么這樣的三極管我們一般把它叫做開關(guān)管。四、工作狀態(tài)如果我們在上面這個圖中，將電阻Rc換成一個燈泡，那么當基極電流為0時，集電極電流為0,燈泡滅。如果基極電流比較大時（大于流過燈泡的電流除以三極管的放大倍數(shù)3）,三極管就飽和，相當于開關(guān)閉合，燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的3分之一大一點就行了，所以就可以用一個小電流來控制一個大電流

6、的通斷。如果基極電流從0慢慢增加，那么燈泡的亮度也會隨著增加（在三極管未飽和之前）。對于PNP型三極管，分析方法類似，不同的地方就是電流方向跟NPN的剛好相反，因此發(fā)射 極上 面那個箭頭方向也反了過來變成朝里的了。檢測三極管的口訣三極管的管型及管腳的判別是電子技術(shù)初學者的一項基本功，為了幫助讀者迅速掌握測判方法，筆者總結(jié)出四句口訣：“三顛倒，找基極；PN結(jié)，定管型；順箭頭，偏轉(zhuǎn)大；測不準，動嘴巴?！毕旅孀屛覀冎鹁溥M行解釋吧。一、三顛倒，找基極大家知道，三極管是含有兩個PN結(jié)的半導體器件。根據(jù)兩個PN結(jié)連接方式不同，可以分為NPN 型和PNP型兩種不同導電類型的三極管，圖1是它們的電路符號和等效

7、電路。測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋，并選擇RX100或RX1k擋位。圖2繪出了萬用電表歐姆擋 的等效電路。由圖可見，紅表筆所連接的是表內(nèi)電池的負極，黑表筆則連接著表內(nèi)電池的正極。假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型也分不清各管腳是什么電極。測試的第一步 是判斷哪個管腳是基極。這時，我們?nèi)稳蓚€電極（如這兩個電極為1、2），用萬用電表兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度；接著，再取1、3兩個電極和2、3兩個電極，分別顛倒測量它們的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度。在這三次顛倒測量中， 必然有兩次測量結(jié)果相近：即顛倒測量中表針一次偏轉(zhuǎn)大，一次偏轉(zhuǎn)??；剩下一次必然是顛

8、倒測量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極（參看圖 1、圖2不難理解它的道理）。二、PN結(jié),定管型找出三極管的基極后，我們就可以根據(jù)基極與另外兩個電極之間PN結(jié)的方向來確定管子的導電類型（圖1）。將萬用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極，若 表頭 指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則說明被測三極管為NPN型管；若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則被測管即為PNP 型。三、順箭頭，偏轉(zhuǎn)大找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發(fā)射極e呢？這時我們可以用測穿透電 流ICEO 的方法確定集電極c和發(fā)射極e。（1）對于NPN型三極管，穿透電流的測量電路如圖3所示。根據(jù)這個

9、原理，用萬用電表的黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測量中萬用表指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，但仔細觀察，總會有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大，此時電流的流向一定是：黑表筆tc極b極極t紅 表筆，電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致（“順箭頭”），所以此時黑表筆所接的一定 是集電極c,紅表筆所接的一定是發(fā)射極eo（2）對于PNP型的三極管，道理也類似于NPN型，其電流流向一定是：黑表筆Te極Tb極TC極t紅表筆，其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致，所以此時黑表筆所接的一定是發(fā)射極e,紅表筆所接的一定是集電極c （參看圖1、圖3可知）。四、測不出，動嘴巴若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測量過程中，若由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū)分時，就 要“動嘴巴” To具體方法是：在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的兩次測量中，用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結(jié)合部，用嘴巴含住大”的判別方法即可區(qū)分開集電極 是使效果更加明顯。（或用舌頭抵?。┗姌Ob,仍用“順箭頭，偏轉(zhuǎn) c與發(fā)射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用，目的除了用這種方法測三極管的極性之外,個檔位。因為三極管是由會滴的響一聲。所以對于NPN"極管，還可以用電