三極管的一些認(rèn)知

1、三極管的工作原理三極管是電流放大器件，有三個(gè)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(lái)說(shuō)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(duì)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(gè)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(gè)箭頭來(lái)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(huà)），并且基極電流很小的變化，會(huì)引起集電極電流很大

2、的變化，且變化滿(mǎn)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(yuǎn)大于1,例如幾十，幾百）。如果我們將一個(gè)變化的小信號(hào)加到基極 跟發(fā)射 極之間，這就會(huì)引起基極電流lb的變化，lb的變化被放大后，導(dǎo)致了 lc很大的變化。如果集 電極電流lc是流過(guò)一個(gè)電阻R的，那么根據(jù)電壓計(jì)算公式U=FTI可以算得，這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生 很大的變化。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來(lái)，就得到了放大后的電壓信號(hào)了。二、偏置電路三極管在實(shí)際的放大電路中使用時(shí)，還需要加合適的偏置電路。這有幾個(gè)原因。首先是由于 三極管BE結(jié)的非線性（相當(dāng)于一個(gè)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(duì)于硅管，常取0.7V） o當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時(shí)，基極電流就可以認(rèn)為是0。但實(shí)際中要放大的信號(hào)往往遠(yuǎn)比 0.7V要小，如果不加偏置的話(huà)，這么小的信 號(hào)就不足以引起基極電流的改變（因?yàn)樾∮?0.7V時(shí)，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(gè)合適的電流（叫做偏置電流，上圖中那個(gè)電阻Rb就是用來(lái)提供這 個(gè)電流 的，所以它被叫做基極偏置電阻），那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí)，小信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化，而基極電流的變化，就會(huì)被放大并在集電極上輸出。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào) 范圍的要求，如果沒(méi)有加偏置，那么只有對(duì)

4、那些增加的信號(hào)放大，而對(duì)減小的信號(hào)無(wú)效（因?yàn)闆](méi)有偏置時(shí)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(dāng)輸入的基極電流變小時(shí)，集電極電流就可以減?。划?dāng)輸入的 基極電流增大時(shí)，集電極電流就增大。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。三、開(kāi)關(guān)作用下面說(shuō)說(shuō)三極管的飽和情況。像上面那樣的圖，因?yàn)槭艿诫娮鑂c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(wú)限增加下去的。當(dāng)基極電 流 的增大，不能使集電極電流繼續(xù)增大 時(shí)，三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是 否飽和的準(zhǔn) 則是:lb*3>lco進(jìn)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(gè) 開(kāi)關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來(lái)當(dāng)作開(kāi)關(guān)使用：當(dāng)基極電流為0時(shí),三極管集電極電流為0 （這叫做三極管截止），相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；當(dāng)基極電流很 大，以至于三極管飽和時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)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(kāi)關(guān)管。四、工作狀態(tài)如果我們?cè)谏厦孢@個(gè)圖中，將電阻Rc換成一個(gè)燈泡，那么當(dāng)基極電流為0時(shí)，集電極電流為0,燈泡滅。如果基極電流比較大時(shí)（大于流過(guò)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(dāng)于開(kāi)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(diǎn)就行了，所以就可以用一個(gè)小電流來(lái)控制一個(gè)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(huì)隨著增加（在三極管未飽和之前）。對(duì)于PNP型三極管，分析方法類(lèi)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(gè)箭頭方向也反了過(guò)來(lái)變成朝里的了。檢測(cè)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(xué)者的一項(xiàng)基本功，為了幫助讀者迅速掌握測(cè)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(cè)不準(zhǔn)，動(dòng)嘴巴。”下面讓我們逐句進(jìn)行解釋吧。一、三顛倒，找基極大家知道，三極管是含有兩個(gè)PN結(jié)的半導(dǎo)體器件。根據(jù)兩個(gè)PN結(jié)連接方式不同，可以分為NPN 型和PNP型兩種不同導(dǎo)電類(lèi)型的三極管，圖1是它們的電路符號(hào)和等效

7、電路。測(cè)試三極管要使用萬(wàn)用電表的歐姆擋，并選擇RX100或RX1k擋位。圖2繪出了萬(wàn)用電表歐姆擋 的等效電路。由圖可見(jiàn)，紅表筆所連接的是表內(nèi)電池的負(fù)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(cè)三極管是NPN型還是PNP型也分不清各管腳是什么電極。測(cè)試的第一步 是判斷哪個(gè)管腳是基極。這時(shí)，我們?nèi)稳蓚€(gè)電極（如這兩個(gè)電極為1、2），用萬(wàn)用電表兩支表筆顛倒測(cè)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(gè)電極和2、3兩個(gè)電極，分別顛倒測(cè)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(cè)量中， 必然有兩次測(cè)量結(jié)果相近：即顛倒測(cè)量中表針一次偏轉(zhuǎn)大，一次偏轉(zhuǎn)小；剩下一次必然是顛

8、倒測(cè)量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，這一次未測(cè)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(gè)電極之間PN結(jié)的方向來(lái)確定管子的導(dǎo)電類(lèi)型（圖1）。將萬(wàn)用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩個(gè)電極中的任一電極，若 表頭 指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則說(shuō)明被測(cè)三極管為NPN型管；若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則被測(cè)管即為PNP 型。三、順箭頭，偏轉(zhuǎn)大找出了基極b,另外兩個(gè)電極哪個(gè)是集電極c,哪個(gè)是發(fā)射極e呢？這時(shí)我們可以用測(cè)穿透電 流ICEO 的方法確定集電極c和發(fā)射極e。（1）對(duì)于NPN型三極管，穿透電流的測(cè)量電路如圖3所示。根據(jù)這個(gè)

9、原理，用萬(wàn)用電表的黑、紅表筆顛倒測(cè)量?jī)蓸O間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測(cè)量中萬(wàn)用表指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，但仔細(xì)觀察，總會(huì)有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大，此時(shí)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(hào)中的箭頭方向一致（“順箭頭”），所以此時(shí)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(duì)于PNP型的三極管，道理也類(lèi)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(hào)中的箭頭方向一致，所以此時(shí)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(cè)不出，動(dòng)嘴巴若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測(cè)量過(guò)程中，若由于顛倒前后的兩次測(cè)量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū)分時(shí)，就 要“動(dòng)嘴巴” To具體方法是：在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的兩次測(cè)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(kāi)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(cè)三極管的極性之外,個(gè)檔位。因?yàn)槿龢O管是由會(huì)滴的響一聲。所以對(duì)于NPN"極管，還可以用電