12半导体三极管

1、1.2.1半导体三极管的基本结构与分类 1结构及符号三极：发射极 E、基极 B、集电极 C。三区：发射区、基区、集电区。1.2半导体三极管PNP 型及 NPN 型三极管的内部结构及符号如图所示。 实际上发射极箭头方向就是发射结正向电流方向。两结：发射结、集电结。（1）按半导体基片材料不同：NPN 型和 PNP 型。（2）按功率分：小功率管和大功率管。（3）按工作频率分：低频管和高频管。（4）按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。（5）按结构工艺分：合金管和平面管。（6）按用途分：放大管和开关管。2分类 1.2半导体三极管三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封装形式如图所示。 3外形及封

2、装形式1.2半导体三极管1三极管各电极上的电流分配三极管电流分配实验电路如图所示。1.2.2三极管的电流放大作用1.2半导体三极管实验数据 表1-1三极管三个电极上的电流分配IB/mA00.010.020.030.040.05IC/mA0.010. 561.141.742.332.91IE/mA0.010. 571.161.772.372.96结论：IE = IB + IC 三极管的电流分配规律：发射极电流等于基极电流和极电极电流之和。1.2半导体三极管2三极管的电流放大作用由表 1-1 的数据可看出，当基极电流 IB 由 0.03 mA 变到 0.04 mA 时，集电极电流 IC 由 1.7

3、4 mA 变到 2.23 mA 。上面两个变化量之比为1.2半导体三极管（1）三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号控制集电极的大电流信号，是“以小控大”的作用。 由此可见，基极电流的微小变化控制了集电极电流较大的变化，这就是三极管的电流放大原理。结论：要使三极管起放大作用，必须保证发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。（2）三极管的放大作用，需要一定的外部条件。注意：1.2半导体三极管利用三极管的电流放大作用，可以用来构成放大器，其方框图如图所示。 （1）共发射极电路（CE）：把三极管的发射极作为公共端子。三极管在构成放大器时，有三种基本连接方式：1.2.3三极管的基本连接

4、方式1.2半导体三极管（2）共基极电路（CB）：把三极管的基极作为公共端子。（3）共集电极电路（CC）：把三极管的集电极作为公共端子。1.2半导体三极管输入特性：在 VCE 一定的条件下，加在三极管基极与发射极之间的电压 VBE 和它产生的基极电流 IB 之间的关系。1输入特性曲线1.2.4三极管的特性曲线1.2半导体三极管改变 RP2 可改变 VCE ， VCE 一定后，改变 RP1 可得到不同的 VBE 和 IB 。由图可见：（1）当 V CE 1 V 时，特性曲线基本重合。（2）当 VBE 很小时，IB 等于零，三极管处于截止状态。1.2半导体三极管（4）三极管导通后，VBE 基本不变。

5、硅管约为 0.7 V ，锗管 约为 0.3 V ，称为三极管的导通电压。（5）VBE 与 IB 成非线性关系。（3）当 VBE 大于门槛电压（硅管约 0.5 V，锗管约 0.2 V）时，IB 逐渐增大，三极管开始导通。1.2半导体三极管输出特性：在 IB 一定条件下时，集电极极与发射极之间的电压 VCE 和集电极电流 IC 之间的关系。2输出特性曲线1.2半导体三极管先调节 RP1，使 IB 为一定值，再调节 RP2 得到不同的VCE、IC。测试电路如图所示。输出特性曲线1.2半导体三极管条件：发射结反偏或两端电压为零。（2）放大区条件：发射结正偏，集电结反偏。特点： IC 受 IB 控制 ，

6、即 IC = IB 。在放大状态，当 IB 一定时，IC 不随 VCE 变化，即放大状态的三极管具有恒流特性。 （3）饱和区条件：发射结和集电结均为正偏。VCES 称为饱和管压降，小功率硅管约 0.3 V，锗管约为 0.1 V。输出特性曲线族可分三个区：特点：VCE = VCES。（1）截止区特点： IB = 0，IC = ICEO 。1.2半导体三极管3三极管的主要参数： 集电极发射极反向饱和电流 ICEO。 集电极基极反向饱和电流 ICBO。（2）极间反向饱和电流选用管子时， 值应恰当，一般说来， 值太大的管子工作稳定性差。（1）共射极电流放大倍数 两者关系：ICEO = （1 + ） I

7、CBO1.2半导体三极管（3）极限参数 反向击穿电压。当基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压V（BR）CEO。当发射极开路时，集电极与基极之间所能承受的最高反向电压V（BR）CBO。当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最高反向电压V（BR）EBO。1.2半导体三极管当 IC 过大时，电流放大系数 将下降。在技术上规定， 下降到正常值的 2/3 时的集电极电流称集电极最大允许电流。 集电极最大允许电流ICM。在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。三极管应工作在三极管最大损耗曲线图中的安全工作区。三极管最大损耗曲线如

8、图所示。 集电极最大允许耗散功率 PCM1.2半导体三极管1用万用表判别三极管的管型和管脚方法： 黑表笔和三极管任一管脚相连，红表笔分别和另外两个管脚相连测其阻值，若阻值一大一小，则将黑表笔所接的管脚调换重新测量，直至两个阻值接近。如果阻值都很小，则黑表笔所接的为 NPN 型三极管的基极。若测得的阻值都很大，则黑表笔所接的是 PNP 型三极管的基极。1.2.5三极管的简易测试1.2半导体三极管 若为 NPN 型三极管，将黑红表笔分别接另两个引脚，用手指捏住基极和假设的集电极，观察表针摆动。再将假设的集电极和发射极互换，按上述方法重测。比较两次表针摆幅，摆幅较大的一次黑表笔所接的管脚为集电极，红

9、表笔所接的管脚为发射极。 若为 PNP 型三极管，只要将红表笔和黑表笔对换再按上述方法测试即可。1.2半导体三极管2判断三极管的好坏（1）万用表置于“R 1 k ”挡或 “R 100”挡位。（2）方法：分别测量三极管集电结与发射结的正向电阻和反向电阻，只要有一个 PN 结的正、反向电阻异常，就可判断三极管已坏。1.2半导体三极管3判断三极管 的大小将两个 NPN 管接入判断三极管 C 脚和 E 脚的测试电路，如图所示，万用表显示阻值小的管子的 值大。4判断三极管 ICEO 的大小以 NPN 型为例，用万用表测试 C、E 间的阻值，阻值越大，表示 ICEO 越小。1.2半导体三极管1片状三极管的

10、封装小功率三极管：额定功率在 100 mW 200 mW 的小功率三极管，一般采用 SOT-23形式封装。如图所示。 1 基极，2 发射极，3 集电极。1.2.6片状三极管1.2半导体三极管大功率三极管：额定功率在 1 W 1.5 W 的大功率三极管，一般采用 SOT-89 形式封装 。1基极，3发射极，2、4（内部连接在一起）集电极。1.2半导体三极管在三极管的管芯内加入一只或两只偏置电阻的片状三极管称带阻片状三极管。 2带阻片状三极管1.2半导体三极管带阻片状三极管型号及极性。表 1-2部分带阻片状三极管型号和极性型号极性R1/R2型号极性R1/R2DTA114YP10 k/47 kDTC114EN10 k/10 kDTA114EP100 k/100 kDTC124EN22 k/22 kDTA123YP2.2 k/2.2 kDTC114N47 k/47 kDTA143XP4.7