三極管的發(fā)展與應(yīng)用

1、三極管的發(fā)展與應(yīng)用摘要 三極管至從出現(xiàn)以來，以簡(jiǎn)單的構(gòu)造，廣泛的運(yùn)用，為集成電路的高速發(fā)展做出 了卓越的貢獻(xiàn)。并為計(jì)算機(jī)的誕生鋪平了道路。真空三極管的發(fā)明，不僅成為真 空電子學(xué)的開端，也是電子學(xué)歷史的開端，推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。關(guān)鍵詞 :三極管，集成電路，計(jì)算機(jī)技術(shù)。Thetriodetosincehasappeared,takethesimplestructure,thewidespreadutiliza tion,makesasintegratedcircuit'shighspeeddevelopmenttheremarkablecontrib ution andpavedthew

2、ayforcomputer'sbirth.Vacuumtriode'sinvention,notonlybecomes thevacuumelectronicsthebeginning,butalsoelectronicshistorybeginning,pro motedthehumancultureadvancement.Keyword:triode,integratedcircuit,computertechnology目錄： 諸論第一章，三極管的歷史 第二章，三極管的概念及主要分類 第三章，三極管的工作原理1工作原理：2三極管的特性曲線：a 輸入特性 b 、輸出特性3.

3、 工作特性及參數(shù)：4.判斷基極和三極管的類型第四章，三極管的應(yīng)用及發(fā)展1，三極管的應(yīng)用2，三極管的發(fā)展趨勢(shì)結(jié)論正文諸論：三極管發(fā)明于20世紀(jì)初期，它的出現(xiàn)產(chǎn)生了第三次工業(yè)革命的契機(jī)，至從它廣泛運(yùn)用于社會(huì)生活以來，在計(jì)算機(jī)發(fā)明問世以來，短短半個(gè)世紀(jì)，人類文明迅速又電氣時(shí)代走 向自動(dòng)化時(shí)代，三極管在計(jì)算機(jī)技術(shù)力的廣泛運(yùn)用，才又了集成技術(shù)的空前發(fā)展，計(jì)算機(jī) 迅速走向社會(huì)大眾，為人民的生活飛速發(fā)展產(chǎn)生了不可磨滅的貢獻(xiàn)，而三極管的特性使其 仍然具有廣泛的發(fā)展前景，因此研究三極管的發(fā)展與應(yīng)用不僅有極為重要的學(xué)術(shù)意義還有 廣泛的社會(huì)意義，本文將從三極管的歷史以及其工作原理及應(yīng)用上詳細(xì)系統(tǒng)的論證其廣闊 的前景

4、以及重要的發(fā)展意義。第一頁第一章：三極管的發(fā)明歷史1906年10月25日，美國(guó)科學(xué)家德福雷斯特申請(qǐng)了真空三極管放大器的專利，第二天 又向美國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)提交了關(guān)于三級(jí)管放大器的論文。他的專利于1907年1月15日被批準(zhǔn)。福雷斯特的真空三級(jí)管建立在前人發(fā)明的真空二極管的技術(shù)基礎(chǔ)之上。1904年，英國(guó)倫敦大學(xué)的弗萊明發(fā)明了真空二極管(VacuumDiodeTube )真空二極管只能單向?qū)щ姡?可以對(duì)交流電流進(jìn)行整流，或者對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢波，但是它不能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。沒有能夠 放大信號(hào)的器件，電子技術(shù)就無法繼續(xù)發(fā)展。為了提高真空二極管檢波靈敏度，福雷斯特在玻璃管內(nèi)添加了一種柵欄式的金屬網(wǎng)，形成電子管的

5、第三個(gè)極。他驚訝地看到，這個(gè)“柵極”仿佛就像百葉窗，能控制陰極與屏 極之間的電子流；只要柵極有微弱電流通過，就可在屏極上獲得較大的電流，而且波形與 柵極電流完全一致。也就是說，在弗萊明的真空二極管中增加了一個(gè)電極，就成了能夠起 放大作用的新器件，他把這個(gè)新器件命名為三極管（Triode ）。 圖 1-1真空三極管除了可以處于“放大”狀態(tài)外，還可分別處于“飽和”與“截止”狀態(tài)?！帮柡汀奔磸年帢O（或者叫發(fā)射極，emitter ）到屏極（evelope ）的電流完全導(dǎo)通，相當(dāng)于 開關(guān)開啟；“截止”即從陰極到屏極沒有電流流過，相當(dāng)于開關(guān)關(guān)閉。兩種狀態(tài)可以通過 調(diào)整柵極上的電壓進(jìn)行控制。因此真空三極管可

6、以充當(dāng)開關(guān)器件，其速度要比繼電器快成 千上萬倍。第二章：三極管概念及主要分類概念：半導(dǎo)體三極管也稱雙極型晶體管，晶體三極管，簡(jiǎn)稱三極管，是一種電流控制電 流的半導(dǎo)體器件作用:把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào)，也用作無觸點(diǎn)開關(guān)第二頁分類：a. 按材質(zhì)分 :硅管、鍺管b. 按結(jié)構(gòu)分:NPN、PNPc. 按功能分 :開關(guān)管、功率管、達(dá)林頓管、光敏管等 .第三章： 三極管的工作原理及主要參數(shù)1. 工作原理： 晶體三極管（以下簡(jiǎn)稱三極管） 按材料分有兩種： 鍺管和硅管。而每一種又有 NPN 和 PNP 兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅 NPN 和 PNP 兩種三極管，兩者除了電源極性不同外， 其工作原理都

7、是相同的，下面僅介紹 NPN 硅管的電流放大原理。對(duì)于 NPN 管，它是由 2 塊 N 型半導(dǎo)體中間夾著一塊 P 型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基 區(qū)之間形成的 PN 結(jié)稱為發(fā)射結(jié) ,而集電區(qū)與基區(qū)形成的 PN 結(jié)稱為集電結(jié) ,三條引線分別 稱為發(fā)射極e、基極b和集電極。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏 狀態(tài)，而 C 點(diǎn)電位高于 b 點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源 Ec 要高于基 極電源 Ebo 。在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基 區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正確，發(fā) 射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）極

8、基區(qū)的多數(shù)載流子（控穴）很容易地截越過發(fā)射結(jié)構(gòu)互相向 反方各擴(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股 電子流稱為發(fā)射極電流 Ie。由于基區(qū)很薄 ,加上集電結(jié)的反偏， 注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形 成集電集電流 Ic ，只剩下很少（ 1-10% ）的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū) 空穴由基極電源 Eb 重新補(bǔ)紀(jì)念給，從而形成了基極電流 Ibo 根據(jù)電流連續(xù)性原理得：Ie=Ib+Ic第三頁這就是說，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的 Ib ，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic ，這就是所謂電流放大作用， Ic 與 Ib 是維持一定的比例關(guān)系，即：B1=l

9、c/lb式中：B-稱為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量厶lc與基極電流的變化量 lb之比為：B= / Ab式中B-稱為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)B 1和B的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了 方便起見，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，B值約為幾十至一百多。三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過 電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔?。圖一是NPN管的結(jié)構(gòu)圖，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成， 從圖可見發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的 PN 結(jié)稱為發(fā)射結(jié) ,而集電區(qū)與基區(qū)形成的 PN 結(jié)稱為 集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正

10、偏狀態(tài)，而 C點(diǎn)電位高于b點(diǎn) 電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源 Ec要高于基極電源Ebo。在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很 薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正確，發(fā)射區(qū)的多 數(shù)載流子（電子）極基區(qū)的多數(shù)載流子（控穴）很容易地截越過發(fā)射結(jié)構(gòu)互相向反方各擴(kuò) 散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱 為發(fā)射極電流 Ie 。由于基區(qū)很薄 ,加上集電結(jié)的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū) 而形成集電集電流 Ic ，只剩下很少( 1-10% )的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)

11、 合掉的基區(qū)空穴由基極電源 Eb 重新補(bǔ)紀(jì)念給，從而形成了基極電流 Ibo 根據(jù)電流連 續(xù)性原理得：Ie=Ib+Ic這就是說，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的lb，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的lc,這就是所謂電流放大作用， Ic 與 Ib 是維持一定的比例關(guān)系，即：B1=lc/lb式中：B -稱為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量 lc與基極電流的變化量 lb之比為：B= 4b式中B-稱為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)B 1和B的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便 起見，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，B值約為幾十至一百多。三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用， 通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?/p>

12、第四頁3，三極管的特性曲線a 、輸入特性圖2 (b)是三極管的輸入特性曲線，它表示lb隨Ube的變化關(guān)系，其特點(diǎn)是：1 )當(dāng) Uce 在 0-2 伏范圍內(nèi)， 曲線位置和形狀與 Uce 有關(guān)，但當(dāng) Uce 高于 2 伏后，曲線 Uce 基本無關(guān)通常輸入特性由兩條曲線（I和U）表示即可。2）當(dāng)Ube v UbeR時(shí)，lb 0稱（0UbeR）的區(qū)段為“死區(qū)”當(dāng) Ube >UbeR時(shí)，lb 隨Ube 增加而增加，放大時(shí)，三極管工作在較直線的區(qū)段。3 ）三極管輸入電阻，定義為 :rbe=（ Ube/ lb）Q 點(diǎn)，其估算公式為：rbe=rb+（ +1）（26 毫伏 /le 毫伏）rb 為三極管的基

13、區(qū)電阻，對(duì)低頻小功率管， rb 約為 300 歐。第四頁b 、輸出特性輸出特性表示lc隨Uce的變化關(guān)系（以lb為參數(shù)）從圖2 （C）所示的輸出特性，可見， 它分為三個(gè)區(qū)域：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。截止區(qū)當(dāng)Ube v0時(shí)，則lb 0，發(fā)射區(qū)沒有電子注入基區(qū)，但由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，集電 集仍有小量電流通過，即 lc=lceo 稱為穿透電流，常溫時(shí) lceo 約為幾微安，鍺管約為幾 十微安至幾百微安，它與集電極反向電流 lcbo 的關(guān)系是：lceo=（1+ B）lcbo常溫時(shí)硅管的lcbo小于1微安，鍺管的lcbo約為10微安，對(duì)于鍺管，溫度每升高12 °C， lcbo數(shù)值增加一倍，而對(duì)于

14、硅管溫度每升高 8 C，lcbo數(shù)值增大一倍，雖然硅管的lcbo 隨溫度變化更劇烈，但由于鍺管的 lcbo 值本身比硅管大，所以鍺管仍然受溫度影響較嚴(yán) 重的管，放大區(qū)，當(dāng)晶體三極管發(fā)射結(jié)處于正偏而集電結(jié)于反偏工作時(shí)， lc 隨 lb 近似作 線性變化，放大區(qū)是三極管工作在放大狀態(tài)的區(qū)域。飽和區(qū)當(dāng)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài)時(shí)， lc 基本上不隨 lb 而變化，失去了放大功能 根據(jù)三極管發(fā)射結(jié)和集電結(jié)偏置情況，可能判別其工作狀態(tài)。綜上所述，三極管的基本特點(diǎn)為發(fā)射區(qū)很厚，摻雜濃度最高；基區(qū)很薄，摻雜濃度最??；集電區(qū)很厚，摻雜濃度比較高。當(dāng)b極電位總是高于e極電位,c極電位總是高于b極電位時(shí)，該三極

15、管一定處于放大狀態(tài)。3,工作特性及參數(shù)：a. 特征頻率fT:當(dāng)f=fT時(shí)，三極管完全失去電流放大功能.如果工作頻率大于fT,電路將不正常工作.b. 工作電壓/電流:用這個(gè)參數(shù)可以指定該管的電壓電流使用范圍.c. hFE:電流放大倍數(shù).d. VCEO:集電極發(fā)射極反向擊穿電壓，表示臨界飽和時(shí)的飽和電壓.e. PCM:最大允許耗散功率.f. 封裝形式：指定該管的外觀形狀，如果其它參數(shù)都正確，封裝不同將導(dǎo)致組件無法在 正確范圍內(nèi)使用。4,判斷基極和三極管的類型先假設(shè)三極管的某極為“基極”，將黑表筆接在假設(shè)基極上，再將紅表筆依次接到其余兩個(gè)電極上,若兩次測(cè)得的電阻都大 （約幾K到幾十K）,或者都?。◣?/p>

16、百至幾K）,對(duì)換 表筆重復(fù)上述測(cè)量，若測(cè)得兩個(gè)阻值相反（都很小或都很大）,則可確定假設(shè)的基極是正 確的,否則另假設(shè)一極為“基極”，重復(fù)上述測(cè)試，以確定基極當(dāng)基極確定后，將黑表筆接基極，紅表筆筆接基它兩極若測(cè)得電阻值都很少，則該三極管為PNP,反之為NPN.判斷集電極C和發(fā)射極E,以NPN為例:第五頁把黑表筆接至假充的集電極 C,紅表筆接到假設(shè)的發(fā)射極 E,并用手捏住B和C極, 讀出表頭所示 C,E 電阻值 ,然后將紅 ,黑表筆反接重測(cè) .若第一次電阻比第二次小 ,說明 原假設(shè)成立 .晶體體三極管的結(jié)構(gòu)和類型 晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心 元件。 三極管

17、是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN 結(jié)，兩個(gè) PN 結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分， 中間部分是基區(qū)， 兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)， 排列方式有 PNP 和 NPN 兩種，從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極 b 發(fā)射極 e 和集電極 c。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的 PN 結(jié)叫發(fā)射結(jié)， 集電區(qū)和基區(qū)之間的 PN 結(jié)叫集電極。 基 區(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大， PNP 型三極管發(fā)射區(qū) " 發(fā)射 "的是空穴，其移 動(dòng)方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里； NPN 型三極管發(fā)射區(qū) "發(fā)射 " 的是自由 電子，其移動(dòng)方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向

18、外。發(fā)射極箭 頭指向也是 PN 結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。 硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有 PNP 型和 NPN 型兩種類型。三極管的封裝形式和管腳識(shí)別 常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類， 引腳的排列方式具有一定 的規(guī)律，底視圖位置放置，使三個(gè)引腳構(gòu)成等腰三角形的頂點(diǎn)上，從左向右依次為ebc ；對(duì)于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己， 三個(gè)引腳朝下放置， 則從左到右依 次為 ebc 。目前，國(guó)內(nèi)各種類型的晶體三極管有許多種，管腳的排列不盡相同，在使用中不 確定管腳排列的三極管， 必須進(jìn)行測(cè)量確定各管腳正確的位置， 或查找晶體管使用手 冊(cè)，明確三極管的特性及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和資料

19、。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，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?！毕旅孀屛覀冎鹁溥M(jìn)行解釋吧。1. 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)電類型的三極管。測(cè)試三極管要使用萬用電表的歐姆擋，并選擇R X100或R xik擋位。對(duì)于指針式萬用電表有， 其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

20、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。第六頁這時(shí)，我們?nèi)稳蓚€(gè)電極 （如這兩個(gè)電極為 1 、2） ，用萬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)?。?剩下一次必然是顛倒測(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。2. 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 確定管子的導(dǎo)電類型。 將萬用表的黑表

21、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。3. 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， 由 NPN 型三極管穿透電流的流向原理， 用萬用電表的黑、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-c極一 b極一 e極一紅表筆，電

22、流流向正好與三極管符號(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，道理也類似于 NPN 型，其電流流向一定是：黑表筆- e 極- b 極-c 極-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 o4. 測(cè)不出，動(dòng)嘴巴 若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測(cè)量過程中，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”了。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(或用舌頭抵住 )基電極b，仍用“順箭頭

23、，偏轉(zhuǎn)大”的判別方法即可區(qū)分開集電極c與發(fā)射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用，目的是使效果更加明顯。Ic/ AIb晶體三極管具有電流放大作用， 其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來控 制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將厶的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號(hào)“B”表示。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一 只三極管來說是一個(gè)定值，但隨著三極管工作時(shí)基極電流的變化也會(huì)有一定的改變。第七頁晶體三極管的三種工作狀態(tài)截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于 PN 結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流為零， 集電極電流和發(fā)射極電流都為零， 三極管這時(shí)失去了電流放大作用， 集電極和發(fā)射極 之間

24、相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)，我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。放大狀態(tài)： 當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于 PN 結(jié)的導(dǎo)通電壓， 并處于某一恰當(dāng) 的值時(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時(shí)基極電流對(duì)集電極電流起 著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)lc/ AIb，這時(shí)三極 管處放大狀態(tài)。飽和導(dǎo)通狀態(tài)： 當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于 PN 結(jié)的導(dǎo)通電壓， 并當(dāng)基極電 流增大到一定程度時(shí)， 集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大， 而是處于某一定 值附近不怎么變化， 這時(shí)三極管失去電流放大作用， 集電極與發(fā)射極之間的電壓很小， 集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。 三極管的這種狀態(tài)我們

25、稱之為飽和導(dǎo)通 狀態(tài)。根據(jù)三極管工作時(shí)各個(gè)電極的電位高低，就能判別三極管的工作狀態(tài)，因此，電 子維修人員在維修過程中， 經(jīng)常要拿多用電表測(cè)量三極管各腳的電壓， 從而判別三極 管的工作情況和工作狀態(tài)。使用多用電表檢測(cè)三極管R xik擋，先用紅表三極管基極的判別： 根據(jù)三極管的結(jié)構(gòu)示意圖， 我們知道三極管的基極是三極管 中兩個(gè) PN 結(jié)的公共極，因此，在判別三極管的基極時(shí)，只要找出兩個(gè)PN 結(jié)的公共 極，即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調(diào)至電阻擋的 筆放在三極管的一只腳上，用黑表筆去碰三極管的另兩只腳，如果兩次全通，則紅表 筆所放的腳就是三極管的基極。如果一次沒找到，則紅表筆換到三極管的另一

26、個(gè)腳，再測(cè)兩次；如還沒找到，則紅表筆再換一下，再測(cè)兩次。如果還沒找到，則改用黑表 筆放在三極管的一個(gè)腳上，用紅表筆去測(cè)兩次看是否全通，若一次沒成功再換。這樣 最多沒量 12 次，總可以找到基極。三極管類型的判別：三極管只有兩種類型，即 PNP 型和 NPN 型。判別時(shí)只要 知道基極是 P型材料還N型材料即可。當(dāng)用多用電表RXlk擋時(shí)，黑表筆代表電源正極，如果黑表筆接基極時(shí)導(dǎo)通， 則說明三極管的基極為 P 型材料，三極管即為 NPN 型。如果紅表筆接基極導(dǎo)通，則說明三極管基極為N 型材料，三極管即為 PNP 型。三極管的基本放大電路基本放大電路是放大電路中最基本的結(jié)構(gòu)， 是構(gòu)成復(fù)雜放大電路的基本

27、單元。 它 利用雙極型半導(dǎo)體三極管輸入電流控制輸出電流的特性，或場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體三極管輸入電壓控制輸出電流的特性， 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大。 本章基本放大電路的知識(shí)是進(jìn)一步學(xué)習(xí) 電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)。第八頁 基本放大電路一般是指由一個(gè)三極管或場(chǎng)效應(yīng)管組成的放大電路。從電路的角度來 看，可以將基本放大電路看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。放大的作用體現(xiàn)在如下方面：1 放大電路主要利用三極管或場(chǎng)效應(yīng)管的控制作用放大微弱信號(hào)，輸出信號(hào)在 電壓或電流的幅度上得到了放大，輸出信號(hào)的能量得到了加強(qiáng)。2輸出信號(hào)的能量實(shí)際上是由直流電源提供的，只是經(jīng)過三極管的控制，使之 轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量，提供給負(fù)載。共射組態(tài)基本放大電路的組成C1共射組態(tài)

28、基本放大電路是輸入信號(hào)加在加在基極和發(fā)射極之間，耦合電容器 和 Ce 視為對(duì)交流信號(hào)短路。輸出信號(hào)從集電極對(duì)地取出，經(jīng)耦合電容器 C2 隔除直 流量，僅將交流信號(hào)加到負(fù)載電阻 RL 之上。放大電路的共射組態(tài)實(shí)際上是指放大電 路中的三極管是共射組態(tài)。在輸入信號(hào)為零時(shí)， 直流電源通過各偏置電阻為三極管提供直流的基極電流和直 流集電極電流， 并在三極管的三個(gè)極間形成一定的直流電壓。 由于耦合電容的隔直流 作用，直流電壓無法到達(dá)放大電路的輸入端和輸出端。當(dāng)輸入交流信號(hào)通過耦合電容 C1 和 Ce 加在三極管的發(fā)射結(jié)上時(shí)，發(fā)射結(jié)上的 電壓變成交、 直流的疊加。 放大電路中信號(hào)的情況比較復(fù)雜， 各信號(hào)的符

29、號(hào)規(guī)定如下： 由于三極管的電流放大作用， ic 要比 ib 大幾十倍，一般來說，只要電路參數(shù)設(shè)置合 適，輸出電壓可以比輸入電壓高許多倍。 uCE 中的交流量有一部分經(jīng)過耦合電容到 達(dá)負(fù)載電阻，形成輸出電壓。完成電路的放大作用。由此可見， 放大電路中三極管集電極的直流信號(hào)不隨輸入信號(hào)而改變， 而交流信 號(hào)隨輸入信號(hào)發(fā)生變化。在放大過程中，集電極交流信號(hào)是疊加在直流信號(hào)上的，經(jīng) 過耦合電容，從輸出端提取的只是交流信號(hào)。因此，在分析放大電路時(shí)，可以采用將 交、直流信號(hào)分開的辦法，可以分成直流通路和交流通路來分析。放大電路的組成原則：1 保證放大電路的核心器件三極管工作在放大狀態(tài)，即有合適的偏置。也就

30、是 說發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2 輸入回路的設(shè)置應(yīng)當(dāng)使輸入信號(hào)耦合到三極管的輸入電極，形成變化的基極 電流，從而產(chǎn)生三極管的電流控制關(guān)系，變成集電極電流的變化。第九頁3 輸出回路的設(shè)置應(yīng)該保證將三極管放大以后的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成負(fù)載需要的電第四章：三極管的應(yīng)用及發(fā)展。1，三極管的應(yīng)用 三極管有放大，飽和和截止三種工作狀態(tài)，前一種狀態(tài)被廣泛運(yùn)用于信號(hào)的放大，二后兩 種狀態(tài)常被用做電子開關(guān)。a ，信號(hào)開關(guān)。這是最普遍的應(yīng)用，因?yàn)槌杀颈?MOS 管低，使用簡(jiǎn)單，也不需要流過很 大的電流，不用擔(dān)心功率損失和發(fā)熱。開關(guān)導(dǎo)通的原理也很簡(jiǎn)單。只要基極電流達(dá)到一定值，根據(jù)公式：集電極電流 Ic=Ib*h ， 選擇合適的限流電阻，讓Ic達(dá)到閾值，三極管就會(huì)導(dǎo)通，這時(shí) CE間的壓降大概是0.1 0.3V 。因?yàn)槿龢O管的放大倍數(shù) h 較高，所以不要求 Ib 很大，通常用法是使用 CPU 的輸出管腳直 接控制。如果電流不夠，可以再接一個(gè)三極管。 需要注意兩點(diǎn)，一是設(shè)計(jì)一定要留有足夠的余量，二是保證集電極電流在額