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電子元器件
三極管
三極管又稱半導體三極管、晶體三極管、晶體管，或雙極型晶體管（BJT，Bipolar Junction Transistor）。
它是通過一定的制作工藝，將兩個PN結結合在一起的器件，兩個PN結相互作用，使三極管成為一個具有控制電流作用的半導體器件。
三極管可以用來放大微弱的信號和作為無觸點開關。
三極管的結構示意圖和符號
三極管的符號
(1) 截止區
UBE< 開啟電壓(硅管0.7V鍺管0.3V左右）， IB=0 ， IC=ICEO 0 ，三極管的集電極和發射極之間電阻很大，三極管相當于一個開關斷開。
三極管作為開關使用時，通常工作在截止和飽和導通狀態；作為放大元件使用時，一般要工作在放大狀態。
三極管的工作狀態
外部條件
B
E
C
N
N
P
EB
RB
EC
RC
發射結正偏、集電結反偏
PNP
發射結正偏 VB集電結反偏 VC從電位的角度看：
NPN
發射結正偏 VB>VE
集電結反偏 VC>VB
集電結反偏
發射結正偏
(2)三極管的放大特性
IC
mA
A
V
V
UCE
UBE
RB
IB
USC
USB
實驗線路(共發射極接法)
C
B
E
RC
三極管的特性曲線
一組三極管電流關系典型數據
IB/mA 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
IC/mA 0.01 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91
IE/mA 0.01 0.57 1.16 1.77 2.37 2.96
1. 任何一列電流關系符合 IE = IB + IC，IB< IC< IE, IC IE。
2. 當 IB 有微小變化時， IC 較大。說明三極管具有電 流放大作用。
三極管的放大特性
三極管的電流分配及放大關系式為：
IE=IB+IC
IC=βIB
為電流放大倍數，其范圍約為：20~200。
B
C
E
B
C
E
IB
IC
IE
IB
IC
IE
NPN
PNP
IE=(1+β)IB
三極管的放大特性
P型半導體
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
N型半導體
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
擴散運動
內電場E
空間電荷區，
5.23 三極管的電流分配關系及放大作用
晶體管芯結構剖面圖
e發射極
集電區N
基區P
發射區N
b基極
c集電極
晶體管實現電流
放大作用的內部結構條件
(1)發射區摻雜濃度很高，以便有
足夠的載流子供“發射”。
(2)為減少載流子在基區的復合機
會，基區做得很薄，一般為幾個
微米，且摻雜濃度極低。
(3)集電區體積較大，且為了順利
收集邊緣載流子，摻雜濃度界于
發射極和基極之間。
可見，三極管并非是兩個PN 結的簡單組合，而是利用一定的摻雜工藝制作而成。因此，絕不能用兩個二極管來代替，使用時也決不允許把發射極和集電極接反。
晶體管實現電流放大作用的外部條件
N
N
P
UBB
RB
＋
－
(1)發射結必須“正向偏置”，以利于發射區電子的擴散
UCC
RC
＋
－
(2)集電結必須“反向偏置”，以利于收集擴散到集電結邊的電子，形成集電極電流ic。
IE
IC
IB
(3) 飽和區
發射結正偏，集電結正偏 ，即UB-UE >0, UB-UC> 0 ， IB>IC ； UCE的值很小，稱此時的電壓UCE為三極管的飽和壓降，用UCES表示。一般硅三極管的UCES約為0.3V，鍺三極管的UCES約為0.1V；UBE>開啟電壓
三極管的集電極和發射極近似短接，三極管類似于一個開關導通。
三極管的
三極管的工作狀態
三極管工作狀態的判斷
（1）PN結偏置判斷法：
狀態
PN結
偏置
截止
放大
飽和
發射結
集電結
正偏
反偏
零偏或反偏
反偏
正偏
零偏或正偏
三極管的工作狀態
（2）電流判斷法：
狀態
電流
截止
放大
飽和
IB
IC
IE
0
0
0
μA
βIB
（1+β）IB
>0
<βIB
<（1+β）IB
三極管的工作狀態
三極管實物的外型
三極管的外形
三極管的管腳
三極管的管腳排布未統一，需要借助萬用表進行檢測。
發射結反向偏置,
集電結反向偏置,
三極管工作在截止區,
可調換 EB 極性。
發射結反向偏置,
三極管工作在截止區,
可調換 EC 極性,
或將VT更換為PNP型。
兩PN結均正偏三極管工作在飽和區。
判斷圖示各電路中三極管的工作狀態。
0.7V
VT
0.3V
Rb
Rc
EC
EB
VT
Rb
Rc
EC
VT
三極管的工作狀態
0.7V
4V
0
0.7V
0.3V
0
0
4V
0
判斷以下三極管的工作狀態。
放大
飽和
截止
三極管的工作狀態
指針式萬用表測試三極管管腳
當三極管上標記不清楚時,可以用萬用表來初步確定三極管的好壞及類型(NPN型還是PNP型),并辨別出e、b、c三個電極。指針式萬用表測試管腳方法如下:
①用指針式萬用表判斷基極b和三極管的類型:將萬用表歐姆擋置“R×100”或“R×lk”處,先假設三極管的某極為“基極”,并把黑表筆接在假設的基極上,將紅表筆先后接在其余兩個極上,如果兩次測得的電阻值都很小(或約為幾百歐至幾千歐),則假設的基極是正確的,且被測三極管為NPN型管；同上,如果兩次測得的電阻值都很大(約為幾千歐至幾十千歐),則假設的基極是正確的,且被測三極管為PNP型管。
指針式萬用表測試三極管管腳
②判斷集電極c和發射極e:仍將指針式萬用表歐姆擋置“R×100”或“R×1k”處,以NPN管為例,把黑表筆接在假設的集電極c上,紅表筆接到假設的發射極e上,并用手捏住b和c極(不能使b、c直接接觸),通過人體,相當b、c之間接入偏置電阻,讀出表頭所示的阻值,然后將兩表筆反接重測。若第一次測得的阻值比第二次小,說明原假設成立,因為c、e間電阻值小說明通過萬用表的電流大,偏置正常。
第一部分
數字 字母 字母(漢拼) 數字 字母(漢拼)
電極數 材料和極性 器件類型 序號 規格號
2 —
二極管
3 —
三極管
第二部分
第三部分
A — 鍺材料 N 型
B — 鍺材料 P 型
C — 硅材料 N 型
D — 硅材料 P 型
A — 鍺材料 PNP
B — 鍺材料 NPN
C — 硅材料 PNP
D — 硅材料 NPN
P — 普通管
W — 穩壓管
K — 開關管
Z — 整流管
U — 光電管
X — 低頻小功率管
G — 高頻小功率管
D — 低頻大功率管
A — 高頻大功率管
第四部分
第五部分
例：
3AX31 3DG12B 3DD6
PNP低頻小功率鍺三極管 NPN高頻小功率硅三極管 NPN低頻大功率硅三極管
3CG 3AD 3DK
PNP高頻小功率硅三極管 PNP低頻大功率鍺三極管 NPN硅開關三極管
三極管的命名方式
普通高中課程標準實驗教科書 通用技術 選修１

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