《电子技术》课件第1章

第1章半导体基本知识及其器件1.1

半导体基本知识1.2半导体二极管1.3半导体三极管1.4场效应管本章小结习题一1.1半导体基本知识

1.1.1概述

1.半导体的概念自然界中的物质按其导电性能不同分为导体、半导体和绝缘体三类。大多数金属为导体;塑料、玻璃、橡胶等为绝缘体;另外还有一些物质如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,我们称之为半导体(semiconductor)。半导体之所以能成为制作半导体元器件的材料,并不是因为它的导电能力介于导体和绝缘体之间,而是由于它具有一些独特的导电性能。

2.半导体的特性由于组成物质的内部结构不同,半导体具有如下特殊性质。(1)热敏特性。大多数半导体对温度的变化很敏感,且其导电能力会随温度的升高而明显增强,这种特性称为热敏特性。利用该特性可以将某些半导体制成各种热敏元器件,例如热敏电阻器、温度传感器等。

(2)光敏特性。许多半导体在受到光的照射后,其导电能力会变得很强,这种特性称为光敏特性。例如,硫化镉在常态时的电阻值高达几十千欧,而在受到光照后,其电阻值可下降至几十欧。利用这种特性可制成各种光电元件或器件,如光敏电阻、光电二极管、光电探测器件等。此外,半导体还具有被光照射后产生电动势的性质,太阳能电池就是其应用实例。

(3)掺杂特性。在纯净的半导体中掺入微量的某种物质(通常称为杂质)后,半导体的导电能力就可能提高几十万乃至几百万倍,半导体的这种特性称为掺杂特性。利用此特性可制成各种半导体器件,如二极管、三极管、场效应管和晶闸管等。

(4)接触作用及整流特性。实验证实,在半导体与金属的接触面上具有整流作用。例如,在一块N型半导体上竖立一根金属针,并接上一交流电压,则电流从金属针向N型半导体方向的流动较易,而反方向的流动则较难,这样的接触作用称为整流作用。这对于检波二极管、整流二极管的制作有重要的启示作用。

3.半导体的分类半导体按材料划分,用得最多的有硅(Si)和锗(Ge)半导体,它们都是四价元素;按是否掺杂,半导体又可分为本征半导体和杂质半导体。1.1.2本征半导体本征半导体是指具有完全的晶体结构的纯净半导体。当本征半导体在室温下或受到光照及其他外界能量的激发时,会产生一定数量的可移动的、带负电的自由电子和带正电的、可移动的空穴,即在本征半导体中,自由电子和空穴是成对出现的,电子数=空穴数。这种现象称为本征激发,如图1.1.1所示。图1.1.1本征半导体的结构示意图当有外电场作用时,自由电子和空穴均能作定向移动而形成电流,此时它们都是载流子,即在半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电。因此,本征半导体的导电能力的大小取决于自由电子和空穴数目的多少,而其数目的多少又与温度等因素有关。在常温下的电子－空穴对是很少的,因而本征半导体的导电能力很差,难以制造出有实用价值的半导体器件。若在本征半导体中掺入某些微量的其他元素,则半导体的导电性能又是怎样的呢？1.1.3杂质半导体在本征半导体中,人为地掺入极其微量的其他元素(称为杂质),可以制成杂质半导体。根据掺入杂质的不同,可分为电子型半导体和空穴型半导体两种。因为电子带负电(Negative),所以电子型半导体又称为N型半导体;因为空穴带正电(Positive),所以空穴型半导体又称为P型半导体。

1.N型半导体在本征半导体中掺入少量的五价元素如磷(P)等,在常温下,一个磷原子很容易在释放一个自由电子的同时而成为不能移动的正离子,加上由于本征激发产生的空穴－电子对,此时自由电子数远多于空穴数,以自由电子导电为主,称为N型半导体,如图1.1.2所示。自由电子在这里是多数载流子,称为多子;空穴是少数载流子,称为少子。图1.1.2

N型半导体

2.P型半导体在本征半导体中掺入微量的三价元素如硼(B)等,在常温下,一个硼原子很容易在形成一个空穴的同时而本身成为不能移动的负离子,加上由于本征激发产生的空穴－电子对,此时空穴数远多于自由电子数,以空穴导电为主。这种半导体称为P型半导体,如图1.1.3所示。空穴在这里是多子,而自由电子是少子。图1.1.3

P型半导体1.1.4

PN结的形成利用特殊的掺杂工艺,在同一块单晶硅(或锗)片的一边形成P型半导体区间(P区),另一边形成N型半导体区间(N区),于是在两种杂质半导体的交界处存在电子和空穴的浓度差,P区的空穴向N区扩散,N区的电子向P区扩散,在交界面两侧留下了不能移动的正负离子层。N区失去电子产生正离子,P区失去空穴产生负离子,于是在交界面处形成一个很薄的、相对稳定的正负离子区,称为空间电荷区,即所谓的PN结,如图1.1.4所示。图1.1.4平衡状态下的PN结在PN结内,固定的正、负离子间必然会产生一个空间电场E,这个电场称为内建电场,简称内电场。内电场对扩散运动起阻碍作用,电子和空穴的扩散运动随着内电场的加强而逐步减弱,直至达到平衡,形成稳定的空间电荷区,即PN结。1.1.5

PN结的特性

1.正偏导通当PN结的P区接外电源正极、N区接外电源负极时,这种在PN结上加正向电压的方式称为正向偏置(简称正偏)。如图1.1.5所示,当PN结正偏后,外电场使空间电荷区变窄,形成较大的电流,称为正向电流IF,它随着正向电压的增加而增大。所以,当PN结正偏时,其正向电阻很小,可有很大的正向电流流过,此时称为PN结导通。图1.1.5

PN结正偏

2.反偏截止将PN结的P区接外电源的负极、N区接外电源的正极,这种在PN结上加反向电压的方式称为反向偏置(简称反偏)。如图1.1.6所示,外电场使空间电荷区展宽,内电场增强,只能形成很小的电流,称为反向电流IR,通常它不随反向电压而改变,故又称为反向饱和电流IS。因此,当PN结反偏时,其反向电阻很大,常温下,只有很小的反向电流流过,PN结基本不导电,此时称为PN结截止。但当温度升高时,由于导电粒子数增多,反向电流也就增大。温度每升高10℃,反向电流约增加一倍。

3.PN结的反向击穿特性当PN结反偏时,如果外加的反向电压增大到一定数值,则反向电流会突然增加,这种现象称为PN结的反向击穿。发生击穿所需要的电压称为反向击穿电压U(BR)。PN结被击穿后,如果击穿本身并没有破坏PN结,则当反向电压降下来以后,其性能可以恢复,此种击穿称为电击穿。如果对其电流不加限制,则PN结有可能由于过热而造成永久性损坏,这种击穿称为热击穿。在实际应用中,一定要避免出现热击穿。1.2半导体二极管1.2.1概述

半导体二极管简称二极管,是有源器件中最普通、最简单的一种,其种类很多,应用广泛。

1.二极管的分类

二极管的种类很多,其分类方法也有多种。

(1)按半导体材料不同,二极管可分为硅(Si)二极管、锗(Ge)二极管以及砷化镓(GaAs)二极管等。

(2)按用途不同,二极管可分为整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光敏二极管以及磁敏二极管等。

(3)按外壳封装材料划分,有塑料封装、玻璃封装和金属封装等。其中,普通二极管多采用塑料封装;大功率整流二极管多采用金属封装,并且有一个螺帽,以便固定在散热器上;检波二极管多采用玻璃封装等。

(4)按二极管的内部结构,可分为点接触型、面接触型和平面型等。另外,为适应小型化的发展,也为了降低成本,较新的设计都采用体积小的贴片二极管。图1.2.1给出了部分二极管的实物图。图1.2.1部分二极管的实物图

2.二极管的结构和符号如图1.2.2(a)所示,在一个PN结的两端各加上相应的电极引线,并用管壳封装起来(若为集成电路,则不单独封装),就构成了一个二极管。由P区引出的电极称为正极,由N区引出的电极称为负极,其电路符号如图1.2.2(b)所示,其箭头方向表示正向电流的流通方向。二极管常用文字符号V或VD

表示。二极管的命名方法见附录。图1.2.2二极管的结构和符号1.2.2二极管的伏安特性二极管的伏安特性是指二极管两端的电压降uD与流过管子的电流iD之间的关系,用曲线可形象地表示出来。如图1.2.3所示,可以通过逐点测试描绘,也可以用晶体管图示仪直接描绘。由图1.2.3可见,二极管的伏安特性有正向特性和反向特性两部分。图1.2.3二极管的伏安特性曲线

1.正向特性当二极管的正极接外电源的正极(或高电位),负极接外电源的负极(或低电位)时,二极管加了正向电压,此时二极管两端的电压与流过管子的电流之间的关系曲线对应于图1.2.3的OB段,为正向特性曲线。在正向特性的起始部分OA段,由于加在二极管上的正向电压较小,外电场不足以克服PN结的内电场,因此二极管呈现较大的电阻值,此时的正向电流IF很小,几乎为零。这一段所对应的电压为死区电压。其大小与PN结的材料及环境温度有关。通常,硅二极管的死区电压约为0.5V,锗管的约为0.1V。当正向电压升高到大于死区电压时,内电场被大大削弱,正向电流增加很快,而正向电阻变得很小,二极管正向导通,正向电流随着正向电压的微增而猛增,其特性曲线变得很陡,二极管两端电压几乎恒定,如图1.2.3中AB段所示。通常,将二极管进入正向导通区的正向电压称为正向导通电压(或管压降)UD(on)。硅管的导通电压约为0.7V,锗管的约为0.2V。二极管的正向特性曲线说明:当二极管外加正向电压时并不一定能导通,必须是正向电压达到或超过导通电压UD(on)时,二极管才真正导通。

2.反向特性当二极管(正极接低电位,负极接高电位)加上反向电压时,外电场加强了PN结的内电场,二极管内只形成很小的反向电流IR。由于室温下在相当大的反向电压范围内,反向电流IR几乎恒定,因此称为反向饱和电流IS,如图1.2.3中OC段所示。一般硅管的反向电流比锗管小得多,例如小功率硅管的反向饱和电流IS小于0.1μA,锗管为几十微安。反向饱和电流受温度影响很大,当温度升高时,反向饱和电流会成倍地增大,所以,硅管的温度稳定性比锗管的要好。

3.反向击穿特性当加在二极管上的反向电压增加时,在起始一段,反向电流没多大变化。但当反向电压增加到某一数值时,反向电流剧增,二极管反向导通,这种现象称为二极管的反向击穿特性,如图1.2.3中CD段所示。发生击穿时的电压叫反向击穿电压,常用UBR表示。反向击穿电压一般很高,低的几十伏,高的几千伏。反向击穿的二极管一般被损坏后就不能使用了。所以,在实际应用中,应将外加反向电压限制在一定范围内(＜UBR),限制反向电流,避免管子出现反向击穿而烧坏。二极管的反向特性曲线说明:当二极管加反向电压时是截止的,不能导通;当反向电压达到反向击穿电压UBR时,二极管会被反向击穿而导通。由特性曲线可直观地看出:通过二极管的电流与加在其两端的电压不成线性关系(近似成指数关系),所以二极管是非线性器件。

4.温度对二极管特性的影响温度对二极管的特性有显著的影响。当温度升高时,正向特性曲线向左移,反向特性曲线向下移。变化规律是:在室温附近,温度每升高1℃,正向压降约减小2~2.5mV;温度每升高10℃,反向电流约增大一倍。1.2.3二极管的等效电路由于二极管是一个非线性器件,当对其电路进行定量分析时会很困难,因此在工程上,通常用一定条件下的相应等效电路(或电路模型)来代替二极管,从而简化计算。

1.理想二极管的等效电路理想二极管就是忽略二极管的正向导通电压与反向工作时的反向电流,即认为其伏安特性曲线如图1.2.4(a)中实线所示(虚线为二极管的实际伏安特性曲线)。此时给二极管施加正向电压,二极管导通,其正向电压降为零,二极管相当于短路,对应图1.2.4(a)中正的纵半轴,即相当于开关闭合,对应图1.2.4(b);加反向电压时,二极管截止,其反向电阻无限大,反向电流为零,二极管相当于开路,对应图1.2.4(a)中负的横半轴,即相当于开关断开,对应图1.2.4(c),这时的二极管称为理想二极管,其实质是把二极管看成一个理想开关。此即为二极管的理想开关模型。图1.2.4理想二极管的开关等效示意图

2.保留正向导通电压UD(on)的等效电路二极管正向导通时,其两端有一定的电压,由于伏安特性曲线很陡,近似地认为导通电压恒定不变,因此其伏安特性曲线如图1.2.5(a)中实线所示。图1.2.5(b)画出了保留正向导通电压时二极管导通的等效电路。这种情况实质是把二极管看成为一个理想二极管和电压源UD(on)相串联。当外加正向电压超过导通电压UD(on)时,二极管导通,且认为二极管上的管压降不再变化(恒压降),就等于UD(on);当外加电压为正向电压但小于导通电压UD(on)或外加反向电压时,二极管截止,反向电阻为无限大,反向电流为零,二极管相当于开路。此即为普通二极管的开关模型,也称恒压降模型。图1.2.5普通二极管的恒压降等效示意图以上分析的二极管的开关等效电路模型都是一种工程近似的思想,到底在什么情况下用什么模型还要视具体情况而定,例如当外加电源电压远大于二极管的管压降时,可采用理想二极管模型,将二极管的管压降略去进行计算,所得结果与实际值误差不大;当电源电压较低时,采用恒压降模型较为合理。此外,在数字电路中二极管通常作为理想开关使用。

【例1.2.1】如图1.2.6(a)所示接有二极管的电路,试回答以下问题:

(1)分析二极管处于何种状态，并分别用二极管的恒压降模型和理想模型求电路中的输出电压UO值。(当无特别说明时,一般认为二极管为硅管,全书同。)

(2)若U1和U2分别换成3V和1V呢？

(3)若U1和U2的极性都换成上负下正,那么结果怎样？图1.2.6例1.2.1图

解:(1)假设先将A、B两点断开(即二极管不接入电路中),如图1.2.6(b)所示,则UA=10V,UB=5V,可见重新接入二极管后,二极管的正极电位(=UA)将高于负极电位(=UB),二极管处于正向导通状态。当二极管为恒压降模型时,原电路的等效电路如图1.2.6(c)所示,则实际UAB=UD(on)=0.7V,所以

UO=U1－UAB=10V－0.7V=9.3V当二极管为理想模型时,原电路的等效电路如图1.2.6(d)所示,实际UAB=0V,所以UO=U1－UAB=10V－0V=10V结论:10V和9.3V数值很接近,说明当外加电源电压U1(=10V)远大于二极管的管压降UD(on)(=0.7V)时,可采用理想二极管模型,将二极管的管压降略去进行计算,所得结果与实际值误差不大。

(2)当U1=3V,U2=1V时,同样假设先将A、B断开(即断开二极管),则UA=3V,UB=1V,可见重新接入二极管后,二极管的正极电位将高于负极电位,二极管仍处于正向导通状态。当二极管为恒压降模型时,实际UAB=UD(on)=0.7V,所以UO=U1－UAB=3V－0.7V=2.3V当二极管为理想模型时,实际UAB=0V,所以UO=U1－UAB=3V－0V=3V结论:当外加电源电压U1(=3V)与二极管的管压降接近时,采用恒压降模型较合理。

(3)若U1和U2的极性都换成上负下正,则二极管的正极电位将低于负极电位,二极管处于反向截止状态,电路中电流为0,所以电阻R上的压降为0,UO=U2。

【例1.2.2】如图1.2.7(a)所示电路中,设二极管为理想模型。求电路中输出电压UO的值,并说明二极管处于何种状态。

解:假设先将V1、V2断开,则UB1=0V,UB2=－12V,UA=－9V,所以将V1、V2重新接入后,V1导通,UA被V1钳位在0V,V2一定截止。原电路的等效电路如图1.2.7(b)所示,所以UO=UAB1=0－0=0V。图1.2.7例1.2.2图1.2.4二极管的主要参数二极管的参数是其性能和适用范围的定量指标。了解二极管的主要参数,对于合理选用二极管,正确使用和测试二极管及进行相关电路分析是很有好处的。二极管的参数一般可以从晶体管手册中查到,也可从特性曲线上求得,或直接测量得到。二极管的主要技术参数如下所述。

1.最大整流电流IFM

IFM是指二极管长期运行时允许承受的最大正向平均电流,其大小由PN结的面积和散热条件决定。在选用二极管时,工作电流应限制在IFM以下,若超过此值,则将因过流导致结温过高而烧毁二极管。

2.最高反向工作电压URM

URM是指二极管运行时允许承受的最大反向峰值电压值。若超过此值,则二极管就有被反向击穿的危险。为避免二极管被反向击穿,通常将二极管的反向击穿电压UBR的一半定为URM,而器件手册中给出的URM=(1/2～2/3)UBR。

3.反向电流IR

反向电流是二极管在未击穿时反向电流的数值。IR值越小,管子的单向导电性越好,工作越稳定。温度对IR影响很大,在使用时应注意环境温度不宜过高。

4.最高允许工作频率fM

最高允许工作频率是指保证二极管单向导电作用的工作频率的上限值。fM主要由PN结的结电容大小决定,PN结的结电容越大,fM就越小。例如点接触型的锗二极管,由于其PN结面积较小,因此其PN结的结电容很小,其fM可达数百兆赫兹;面接触型的硅整流管其fM只有3kHz。在使用时,如果工作频率超过fM,则结电容的容抗(XC=1/(ωC))将变小,使二极管在反向偏置下的等效阻抗值变小,反向电流增大,使二极管的单向导电性能变差,甚至失去单向导电特性。

5.二极管的等效电阻二极管端电压与流过的电流之比称为二极管的等效电阻。二极管是一个非线性器件,不同的端电压,会有不同的等效电阻。二极管的等效电阻在不同工作状态下也有不同数值。二极管的等效电阻通常有直流电阻(又称为静态电阻)RD和交流电阻(又称为动态或微变电阻)rd两种。对于特别用途的二极管,它自有不同的参数。应当指出,由于制造工艺的限制,即使同一型号的器件,其参数的分散性也很大。选用器件时,既要了解其参数的意义和数值,又必须弄清各参数的测试条件。1.2.5普通二极管的极性判别和检测

1.极性判别由于二极管有正负极之分,在电路中不能随意接,因此在使用时一定要先判别极性。

(1)直接看二极管的外壳标记。如图1.2.1所示,普通二极管的外壳上均印有型号和极性标记。

(2)借助万用表测量。当遇到二极管的型号标记不清时,可利用二极管正向导通电阻值小,反向截止电阻值很大的原理来简单地确定二极管的极性。通常将万用表置于R×100Ω或R×1kΩ挡,测量二极管两引脚之间的阻值,正、反各测一次,会出现阻值一大一小,以阻值大的一次为准,红表笔接的为二极管的正极,黑表笔接的为二极管的负极。(我们知道,万用表的正端(+)红表笔接表内电池的负极,而负端(－)黑表笔接表内电池的正极。)

2.二极管的检测二极管的常见故障有开路、短路和性能不良。在检测二极管时,常将万用表置于R×100Ω或R×1kΩ挡(对于面接触型的大电流整流管,可用R×1Ω或R×10Ω挡),测二极管的正、反向电阻。当黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极时,正向电阻值一般应在几十欧到几百欧之间。当红、黑表笔对调后,反向电阻值一般应在几百千欧以上。测量结果如符合上述情况,则可初步判定该被测管子是好的。若正、反向测量结果均很小(接近零欧姆),则说明该被测管内PN结击穿或短路;若正、反向测量结果均很大(接近∞),则说明该被测管子内部已断路;若正、反向电阻值差距小,则说明二极管性能不良。这三种结果均说明该被测管不能再使用。必须注意:用万用表测量二极管时不能用R×10kΩ挡,因为在高阻挡中使用的电池电压比较高(一般大于9V,有的表中用22.5V),这个电压超过了某些检波二极管的最大反向电压,会将二极管击穿。测量时,一般也不用R×1Ω或R×10Ω挡,因为使用R×1Ω挡时,欧姆表的内电阻只有12～24Ω,和二极管正向相接时,电流很大,容易把二极管烧坏。因此,一般测量二极管时最好用R×100Ω或R×1kΩ挡。1.2.6特殊二极管普通二极管是指利用二极管的单向导电性制成的二极管,如整流二极管、检波二极管等。除了普通二极管外,还有一些特殊用途的二极管,如稳压二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管等。

1.稳压二极管稳压二极管简称稳压管。从原理上讲,它与普通二极管没有什么两样,只是在制造工艺上采取了一些措施,使其能在击穿区内安全工作。由于硅材料的温度稳定性较好,稳压管都是用硅材料做成的,因此又叫“硅稳压管”。稳压管的伏安特性及符号如图1.2.8所示。图1.2.8稳压管的特性曲线和符号由图1.2.8可见,它的正向伏安特性与普通二极管的相同;当反向电压达到击穿电压(即稳压管的稳定电压UZ)后,它的反向伏安特性非常陡直。用电阻R将流过稳压管的反向击穿电流IZ限制在IZmin和IZmax之间时,稳压管两端的电压UZ几乎不变。这种击穿区内即使流过稳压管的电流在较大范围内变化,但稳压管两端电压基本不变的特性,称为稳压特性。利用稳压管的这种特性,就能达到稳压的目的。稳压管的主要参数如下所述。

1)稳定电压UZ

UZ是稳压管在起稳压作用时,其两端的反向电压值。例如2CW14(2CW55)的UZ=6～7.5V。

2)最大工作电流IZM

IZM是指稳压管长时间工作时,允许通过的最大反向电流值。在使用稳压管时,其工作电流不应超过此值,否则管子将被烧坏。

3)额定功率PZM

PZM是指稳压管不产生热击穿的最大损耗功率,它等于UZ与IZM的乘积,即PZM=UZIZM

(1.2.1)

4)稳定电流IZ

IZ是稳压管稳压时的工作电流,在IZmin～IZmax之间,通常取IZ=(1/2～1/4)IZmax,有时手册上不给出IZmax的值,而是给出PM、UZ,此时可用式(1.2.2)确定:IＺmax=PM/UZ

(1.2.2)

2.发光二极管和光电二极管

1)发光二极管发光二极管也具有单向导电的性质,依赖PN结内电光效应,能将电能直接转换成光能。当发光二极管正向偏置时,能发出红、黄、绿等鲜艳的光来,其亮度随电流的增大而提高。发光二极管是一种电流控制器件,工作时只需加1.5～3V的正向电压和几毫安的电流就能正常发光,它的工作电源既可以是直流的,也可以是交流的。发光二极管常用字母LED(LightEmittingDiode)表示,其符号如图1.2.9所示。图1.2.9发光二极管的符号发光二极管的用途很广。它可作为电源通断指示的指示灯。因为发光二极管比小灯泡的耗电低得多,而且寿命也长得多,所以在很多电子仪器或仪表上都可以看到它。发光二极管还可用来制作数码显示管。由于发光二极管在发射波长、功率以及调制频率等若干指标上均能与光通信系统相匹配,满足系统的要求,因此它与激光二极管一同被认为是光通信最理想的光源。

2)光电二极管光电二极管又称光敏二极管,它是利用半导体的光敏特性制造的。光电二极管的结构与普通二极管类似,其符号如图1.2.10所示。使用时,光电二极管的PN结工作在反向偏置状态:无光照时,流过光电二极管的电流(称暗电流)很小;在光的照射下,流过管子的反向电流(称光电流)随光照强度的增加而上升。例如,2DUIB光电二极管的暗电流小于0.1μΑ,光电流达20μΑ。所以,光电二极管是一种能将光信号转化为电信号的二极管。光电二极管用于光电检测、光谱分析、热释成像等各个领域。图1.2.10光电二极管的符号1.2.7二极管的应用二极管的用途很广泛，如整流、稳压、限幅和钳位等。

1.整流电路整流电路是小功率(200W以下)直流稳压电源的组成部分,其主要功能是利用二极管的单向导电性,将市电电网的单相正弦交流电转变成单向的脉动直流电,然后再经滤波电路和稳压电路,得到平滑而稳定的直流电压。整流电路在所有需要交流市电供电的电子设备中都有使用。

1)电路组成图1.2.11所示是一种常见的整流电路,因为图(a)中四个二极管V1～V4

接成电桥形式,电桥的一条对角线顶点接变压器次级电压u2,另一条对角线顶点接负载RL,所以此种电路称为桥式整流电路。四个二极管接成的电桥通常被分装起来,称为整流桥,如图1.2.11(b)所示。图1.2.11单相桥式整流电路

2)工作原理在交流电压u2的正半周,变压器次级a点电位高于b点电位,所以二极管V1和V2导通。如图1.2.12(a)所示,电流的通路是:a－V1－RL－V2－b,于是在负载电阻RL上得到上正下负的电压uo,二极管V3和V4因承受反向电压而截止。当电压u2极性相反时,变压器次级b点电位高于a点电位,因此二极管V3和V4导通。如图1.2.12(b)所示,电流通路是:b－V3－RL－V4

－a,同样在负载电阻RL上得到上正下负的电压uo。图1.2.12桥式整流电路的工作原理示意图由此可见,四只二极管两两一组,交替导电。无论u2为正半周还是负半周,

uo都有正的脉动电压输出,所以这是一个全波整流。其工作波形如图1.2.13所示图1.2.13单相桥式整流电路的输入、输出波形

2.硅稳压管的稳压电路整流滤波电路虽然可以把交流电变为平滑的直流电,但当交流电网电压和负载电路变化时,输出电压仍会随着变动。为此,通常在整流滤波后加接稳压电路,使输出电压稳定。最简单的稳压电路是稳压管的单管稳压电路。

1)工作原理硅稳压管的单管稳压电路如图1.2.14所示。整流滤波后的直流电压为稳压电路的输入电压Ui,稳压管VZ的稳定电压UZ是稳压电路的输出电压UO,R为限流电阻。由图1.2.14可见,电路中的电压和电流有如下关系式:UO=UZ=Ui－IR

I=IO+IZ

(1.2.3)图1.2.14硅稳压管的单管稳压电路

(1)当交流电网波动而负载电阻RL未变动时,若电网电压上升即Ui升高,则稳压管的UZ将随之增大。由稳压管的伏安特性(图1.2.8)可知,UZ的微小增加会引起工作电流IZ显著增加,从而使流过限流电阻的电流I增大,R上的压降UR(=IR)增加,使得Ui的增量绝大部分降落在R上,以保持UO稳定,即同理,当Ui降低时,也会使得Ui的降低量绝大部分降落在R上,从而使UO保持稳定。

(2)当电网未波动即Ui不变,而负载电阻RL变动时,假设负载电阻RL变小,则IO增大,使总电流I增大,从而造成稳压管的UZ下降。但由于稳压管的端电压UZ略有下降而使流过稳压管的电流IZ大大减小,IO的增大部分几乎和IZ的减小部分相等,使总电流I几乎不变,因而保持了输出电压UO的稳定,即同理可分析RL增大的情况。由此可见,稳压管的稳压功能是利用稳压管端电压UZ的微小变化,引起电流IZ较大的变化,再通过限流电阻R的电压调节作用来实现输出电压基本恒定的。由于在电路中起控制作用的元件VZ与负载电阻RL是并联的,因此这种电路叫并联型稳压电路。并联型稳压电路结构简单,但受稳压管最大电流限制,又不能任意调节输出电压,所以只适用于输出电压不需调节,负载电流小,要求不甚高的场合。

2)稳压管的选择选择稳压管时,一般可按以下公式估算:

UZ=UO

IZmax=(1.5~3)IOmax

Ui=(2~3)UZ同时,在工作中,当Ui和RL变化时,又必须保证稳压管电流IZ在IZmin～IZmax的范围内,因此,必须合理选择限流电阻R。为了提高稳压性能,应选动态电阻小的稳压管,或者在允许范围内加大限流电阻R的值。

3.限幅电路限幅电路就是限制输出信号幅度的电路。为了保护某些器件不受大的信号电压的作用而损坏,往往利用二极管的导通和截止来限制信号的幅度,这就是限幅。图1.2.15(a)就是一个简单的上限幅电路。在此,我们采用二极管的理想模型来进行分析。由电路可知:当ui＞E时,二极管V导通,uo=E=3V,即将uo的最大电压限制在3V;当ui＜3时,二极管V截止,二极管支路开路,uo=ui。图1.2.15(b)中画出了输入ui=Umsinωt(V)的正弦波(Um＞3V)时该电路的输出波形。图1.2.15上限幅电路及其波形在实际应用中,限幅电路不但有上限幅电路,还有下限幅电路和上下限幅电路等,可根据实际需要进行选择和设计。

4.钳位电路

钳位电路是使输出电位钳制在某一数值上保持不变的电路。如图1.2.16所示,设二极管V1、V2为理想二极管。图1.2.16钳位电路当输入UA＝UB＝0V时,二极管V1、V2均“正偏导通钳位”,钳制输出F点的电位,使UF＝UA＝UB＝0V。当UA＝0V,UB＝3V时,V1、V2都可能正偏导通,但V1会“优先导通钳位”,使输出UF＝UA＝0V,同时使V2反偏截止。当UA＝3V,UB＝0V时,V1、V2都可能正偏导通,但V2会“优先导通钳位”,使输出UF＝UB＝0V,同时使V1反偏截止。当输入UA＝UB＝3V时,二极管V1、V2均“正偏导通钳位”,使UF＝UA＝UB＝3V。这也是后面数字电路中的与门电路。总之,二极管的应用很广泛,除以上列举的之外,二极管还可以用作检波电路(检波电路就是把信号从已调波中检出来的电路),这里不再赘述。1.3半导体三极管半导体三极管在电子电路中是必不可少的器件。半导体三极管在工作过程中,电子和空穴都参与导电,故又称为双极型晶体管(BJT),简称晶体管或三极管。三极管的最大特点就是具有电流放大作用。它为什么会有电流放大作用呢？这得从三极管的结构、内部载流子的运动过程以及三极管的特性曲线等方面来解释和描述。1.3.1三极管概述

1.三极管的分类三极管的种类很多,通常按以下几方面进行分类:

(1)根据内部结构不同,三极管可分为NPN型和PNP型两类。

(2)根据制造材料的不同,三极管又可分为硅管和锗管两类。它们的特性大同小异,只是硅管受温度影响较小,工作较稳定,应用较广泛。目前我国生产的硅管多为NPN型,而锗管多为PNP型,所以NPN型管的应用也较广。

(3)根据用途不同,三极管可分为放大管和开关管等。(4)根据工作频率不同,三极管可大致分为高频管和低频管等,以3MHz为分界线。

(5)根据功率不同,三极管可分为小功率管、中功率管和大功率管。三极管的外形很多。图1.3.1给出了部分三极管的常见外形。图1.3.1三极管的实物图

2.三极管的结构三极管的结构示意图如图1.3.2所示。由图1.3.2可知,三极管中有三块杂质半导体,这三块杂质半导体的排列可以是N-P-N,也可以是P-N-P。因此,三极管在结构上有两种类型:NPN型和PNP型。这三块杂质半导体分别称为集电区、基区和发射区。从三个区各自引出三个电极,它们分别叫做集电极c、基极b和发射极e。把集电区与基区之间形成的PN结称为集电结,发射区与基区之间的PN结称为发射结。图1.3.2三极管的结构示意图需要指出,三极管绝不是两个PN结的简单组合,它是在纯净的硅或锗的晶片上制成三个掺杂区,形成有内在联系的两个PN结。同时为保证三极管有电流放大作用,这三个掺杂区应满足如下工艺要求。发射区的掺杂浓度最高,以利于发射多数载流子而形成一个大电流;集电区的几何尺寸最大,结面积也更大,掺杂浓度小于发射区,其作用是收集发射区发出的多数载流子;基区即中间的那个区域,掺杂浓度很低,又做得很薄(几微米至几十微米),这是为了使发射区发射的多数载流子通过此区的时间很短,以尽量减少其复合,其作用是传输和控制发射区的多数载流子。

3.三极管的电路符号三极管的两种电路符号如图1.3.3所示。为了区分,在发射极上加了方向不同的箭头,箭头方向表示发射结正偏时,发射极上正向电流的方向。箭头向外的是NPN型管,向内的是PNP型管。由符号还可区分三个电极:带箭头的是发射极,和发射极在同一边的是集电极,单独在一边的是基极。图1.3.3三极管的电路符号三极管通常用文字符号V或VT表示。各种类型管子的型号和符号的意义(命名)见附录。1.3.2三极管内部的电流分配关系和放大原理

1.三极管的四种工作状态三极管的发射结和集电结可以加四种不同组合的偏置电压,这样便有四种对应的工作状态,如表1.3.1所示。在模拟电路中,主要运用放大状态;在数字电路中,则运用饱和与截止两种状态。表1.3.1三极管的四种工作状态

2.放大状态下三极管的电流分配与放大原理三极管的最大特点是具有电流放大作用。NPN型三极管比PNP型三极管的应用更广。下面就以NPN型三极管为例来讨论三极管的放大原理。

1)三极管处于放大状态的工作条件三极管要处于放大状态,必须具备内部条件和适当的外部条件。其内部条件就是它的制造工艺要求,适当的外部条件就是要求外加电压保证“发射结正向偏置,集电结反向偏置”,即对于NPN型管,要求UC＞UB＞UE,对于PNP型管,要求UE＞UB＞UC。

2)三极管中三个电极的电流分配如图1.3.4所示,基极电源UBB通过基极限流电阻RB给发射结提供一个正偏压,集电极电源UCC(＞UBB)通过集电极电阻RC给集电结一个反偏压,所以NPN型三极管处于放大状态。图1.3.4三极管电流分配示意图

(1)发射区向基区注入电子,形成很大的IE。由图1.3.4可知,由于发射结正偏,因此在正向电压作用下,发射区(N区)高浓度的电子不断地扩散到基区,并不断地由电源得到补充而形成很大的发射极电流IE,其方向与电子流动方向相反,即从发射极流出。

(2)电子在基区的复合,形成很小的IB。进入基区的一小部分电子与基区浓度很低的空穴复合,并由基极电源UBB向基区提供空穴,从而形成从基极流向发射极的很小的基极电流IB。它是发射极电流IE

之中的很小一部分。

(3)集电区收集电子,形成较大的IC。由于基区做得很薄,且掺杂浓度很低,因此从发射区过来的电子大多数在集电结反偏电压的强电场作用下,向集电区漂移,并迅速被集电区收集,形成从集电极流向发射极的较大的集电极电流IC。显然,它也是发射极电流之一,且是主要部分。由以上分析可知,三极管三个电极的电流关系为

IE=IB+IC

(1.3.1)

IE>IC>>IB

(1.3.2)

IE≈IC

(1.3.3)3)放大作用通常所说的三极管的电流放大作用有两方面的含义。(1)三极管的直流电流放大作用。令式(1.3.4)变形得:IC=IB

(1.3.5)由以上分析可知,三极管按工艺要求制成后,当外加工作电压能确保其“发射结正偏,集电结反偏”时,其内就能产生一个很大的发射极电流。同时能产生一个小小的基极电流和一个较大的集电极电流,且满足如有一个单位的基极电流,就必然有倍的集电极电流(

>>1),即可认为“三极管能以一个小的IB来产生一个大的IC”,所以三极管是一个电流放大器件。称为共发射极电路(后面章节将有解释)的直流电流放大系数。

(2)三极管的交流电流放大作用。在图1.3.4中,当三极管的发射结两端的电压发生变化时,IE变化,

IB随之变化,

IC也会随IB的变化按一定比例明显变化。令

β=ΔIC/ΔIB

(或表示为β=ic/ib)

(1.3.6)则有ΔIC=βΔIB

(1.3.7)这说明三极管的基极电流对集电极电流具有控制作用——小的基极电流的变化就会引起集电极电流的很大变化。利用这一关系可实现三极管对电流的放大和控制作用,也就是常说的三极管的电流放大作用。其中,β是一个远大于1的系数,称为共发射极电路的交流电流放大系数。通常β与在数值上近似相等,所以一般不予区分,一律用β表示。

【例1.3.1】假设基极电流的变化量ΔIB=10μA,β=100,根据ΔIC=βΔIB的关系式,计算集电极电流的变化量ΔIC。解:ΔIC=βΔIB=100×10=1000

μΑ可认为在基极加了一个10μΑ的电流信号,在集电极上产生了一个1000μΑ的电流信号,即实现了电流放大。由以上分析可知,IB和IC都是IE的一部分,它们之间的比例关系主要取决于晶体管的结构和掺杂情况。管子造好了,它们之间的比例关系就确定下来了。三极管是一个电流控制型器件,三极管放大的本质是IB对IC的控制作用。β是三极管的重要参数,称为共发射极的电流放大系数,在器件手册中可以查到,亦可通过实测获得。

4)穿透电流ICEO在以上分析三极管的工作过程时,忽略了一个因素,即在集电结处于反偏时,集电区的空穴和基区的电子会向对方作漂移运动,形成反向饱和电流,用ICBO表示。它基本上与反向电压的大小无关,数值很小,但受温度的影响很大,是三极管性能不稳定的一个因素。所以在设计电路时,有时要考虑如何减小它对电路的影响。在实际应用中,希望ICBO值越小越好。当考虑ICBO时,三极管的基极电流和集电极电流应为

IB=IBN－ICBO(1.3.8)

IC=ICN＋ICBO(1.3.9)则=(1.3.11)由式(1.3.10)变形得:

IC=IB＋(1+)ICBO=IB＋ICEO

(1.3.11)其中:ICEO=(1+)ICBO(1.3.12)

ICEO称为穿透电流,它是基极开路(IB=0)时,在c、e之间的电压作用下,从集电极穿过两个PN结到达发射极的电流,它也是温度的函数，其值越小越好。通常ICEO容易测量,将测得数值除以可算出ICBO。1.3.3三极管共发射极电路的特性曲线三极管的特性曲线是指三极管各极电压与电流之间的关系曲线,它是三极管内部载流子运动的外部表现形式,管子的一些重要参数、工作状态都可通过特性曲线反映出来。特性曲线可以用晶体管特性图示仪来直接显示,也可通过一定的测试电路来测量并描画出来。由于三极管有三个电极,因此根据所选公共端电极的不同,可分为共发射极电路、共集电极电路和共基极电路(第2章将会讨论)。这三种电路都有两个回路,分别称为输入回路和输出回路。输入回路的一对电极形成输入特性曲线,输出回路的一对电极形成输出特性曲线。由于共发射极接法用得最多,因此这里仅介绍共发射极接法的特性曲线。图1.3.5所示为NPN型三极管共发射极电路的特性曲线。图1.3.5

NPN型三极管共发射极电路的特性曲线

1.输入特性曲线

uCE为固定值时,三极管的输入量iB和uBE之间的关系称为共射输入特性。其函数式为

iB=f(uBE)|uCE=常数

(1.3.13)

实测的NPN型硅三极管的共射极输入特性曲线如图1.3.5(b)所示,当uCE为不同常数(如0V、1V)时,iB和uBE

之间存在一族曲线。由图1.3.5(a)可见,当uCE=0V时,三极管c、e短路,发射结和集电结均正偏,相当于两个二极管并联,所以这时的输入特性曲线类似于二极管正向伏安特性曲线。当uCE增加时,特性曲线右移,这是因为集电结收集载流子的能力增强,所以在同样的uBE下,iB减小。在uCE≥1V后,集电结收集载流子的能力已达极限程度,即使再增加uCE,iB也不会明显减小了,所以特性曲线基本不再右移,可近似认为是重合的。因此,当uCE≥1V时,只画一条输入特性曲线。

2.输出特性曲线

iB为固定值时,三极管的输出量iC和uCE之间的关系称为共射输出特性。其函数表达式为

iC=f(uCE)|iB=常数

(1.3.14)

图1.3.5(c)所示为NPN型硅三极管共射输出特性曲线族。对应不同的iB,iC和uCE之间形成一族形状基本相同的曲线。这族曲线可以划分为三个区,每个区域对应一种工作状态。

1)饱和区图1.3.5(c)中虚线与iC轴之间的区域称饱和区。虚线为临界饱和线,为饱和区与放大区的分界点。在饱和区中,发射结和集电结均正偏。饱和时的uCE通常用UCES表示,一般小功率三极管的UCES≤0.3V(硅管=0.3V,锗管=0.1V);电流iC用ICS表示,其值可能很大(≈UCC/RC),与三极管的参数无关。总之,三极管饱和时,iC不受iB的控制,即iC≠βiB;此时三极管的c、e之间可近似地等效为一个闭合的开关。

2)截止区通常把iB=0(或iC≤ICEO)的输出特性曲线与uCE轴之间的区域称为截止区。当

iB=0时,由式(1.3.11)可得iC=ICEO≈0,uCE≈UCC,表明三极管c、e之间呈现高阻状态,三极管可近似等效为一个断开的开关。因此,截止区的特点是:发射结和集电结均为反向偏置;处于截止状态的三极管集电极电流几乎为零,没有放大作用。在数字电路中,三极管工作于饱和区和截止区,即工作于开关状态。

3)放大区图1.3.5(c)中饱和区以右,截止区以上的区域称为放大区。由图1.3.5(c)可知,在放大区内,发射结正偏,集电结反偏,故三极管工作于放大状态;当iB=常数,三极管端电压uCE增大时,iC几乎不变,特性曲线几乎与横轴平行,即具有恒流特性。所以放大区的特点是:iC主要受iB的控制,即iC=βiB,iB等量增加时,曲线等间隔地平行上移,曲线族之间的间距反映了β值的大小。由三极管的输入特性和输出特性曲线可看出,三极管也是一个非线性器件,也就是说,它的电流－电压关系也不符合欧姆定律。

【例1.3.2】如果测得如图1.3.6中所示三极管的各管脚对地的电位值,问各三极管分别工作在哪个区？图1.3.6例1.3.2图

解:由图1.3.6(a)可知:三极管为NPN型,又UB＞UE,所以发射结正偏,

UB＞UC,所以集电结正偏,因此三极管工作在饱和区。图(b)中三极管也为NPN型,又UB＞UE,所以发射结正偏,UB＜UC,所以集电结反偏,因此三极管工作在放大区。图(c)中三极管也为NPN型,又UB＜UE,UB＜UC,所以发射结和集电结均反偏,因此三极管工作在截止区。图(d)中三极管为PNP型,又UB＜UE,所以发射结正偏,UB＞UC,所以集电结反偏,因此三极管工作在放大区。

3.温度对三极管特性的影响当温度升高时,由于分子的热运动加剧,载流子动能加大,因此在uBE还未达到导通电压值时,就有大量载流子越过发射结扩散到基区,表现在输入特性曲线上,使曲线右移,即对应一定的iB、uBE要减小。

β(或α)是两部分电流的比例系数,它取决于材料、掺杂浓度和管子结构,而这些都和温度有关。因此,β(或α)值将随温度变化,表现在输出特性曲线上,即是曲线族间的间距将随温度的变化而变化。温度是引起三极管工作不稳定的主要原因之一,因此,在运用时,即使是器件集成度很高的情况下,也要考虑到温度的影响。1.3.4三极管的主要参数三极管的参数用来表征管子性能的优劣和适用范围,它是选用三极管的依据。了解这些参数的意义,对于合理使用和充分利用三极管达到设计电路的经济性和可靠性是十分必要的。

1.电流放大系数

α、β都是三极管的电流放大系数。其中,α称共基极电流放大系数,为三极管的集电极电流与发射极电流之比,其值小于1。由于一般iB甚小,相应的α值为0.95～0.995,因此α接近于1。β称为共发射极电流放大系数,β值很大,通常小功率管在20～200之间,大功率管的β值则小得多,有时还不到10,可是超β管的β值可达5000。没有特别说明时,β表示直流和交流两种情况下在共射极接法时的电流放大系数。

2.极间反向电流

1)集电极-基极反向饱和电流ICBO

ICBO表示发射极开路,c、b间加上一定的反向电压时的反向电流。ICBO实际上是集电结的反向电流,它只取决于少数载流子的浓度和结的温度。在给定温度(如t=25℃)下,该反向电流基本上是常数,故称之为反向饱和电流。一般三极管的ICBO

值很小(微安级),小功率硅管的ICBO值小于或等于1μΑ,小功率锗管的ICBO值在10μΑ左右。

ICBO值会随温度的升高而增大,因此,从温度稳定性和可靠性的角度考虑,在环境温度变化大的场合宜选用硅管。

2)集电极－发射极反向饱和电流(穿透电流)ICEO

ICEO表示基极开路,c、e间加上一定的反向电压时的集电极电流。由于是从集电区穿过基区流至发射区的,因此又称为穿透电流。温度越高,其值越大。在指定温度(如t=25℃)下,ICEO值越小,管子的质量越好。

ICBO和ICEO都是衡量三极管质量好坏的重要参数。由于ICEO>>ICBO,测量起来也容易,因此常常把ICEO作为判断三极管质量的重要依据。一般小功率锗管的ICEO值较大,在几十微安至几百微安范围内,而硅管的只有几微安。在选用三极管时,应选ICEO值小的管子。

3.极限参数一般来说,各种器件都有一个使用极限值要求。在选择和使用三极管时也不宜超过一定限度,若超过这些参数,则可能造成管子性能下降甚至永久性损坏。这些参数主要包括如下几个:

1)集电极最大允许电流ICM

集电极电流iC过大时,β值会明显下降。ICM是指当β下降到其正常值的2/3时,所对应的最大允许集电极电流。在使用中,当IC超过ICM时,β显著下降,将造成管子性能下降甚至烧坏管子,所以要求工作电流IC＜ICM。一般小功率管的ICM值为几十毫安,大功率管的ICM值可为几安或更高。

2)反向击穿电压三极管有两个PN结,当反向电压超过每个PN结的规定值时,就会发生击穿现象,其击穿原理和二极管类似。但因为三极管的两个结是相互影响的,所以在不同条件下,将有不同的击穿值——U(BR)CBO、U(BR)CEO、U(BR)EBO。

(1)U(BR)CBO是当发射极开路时,集电结不致击穿而允许加在集电极-基极间的最高反向电压。超过此值,集电结将被击穿。此值一般为几十伏。

(2)U(BR)CEO是当基极开路时,集电结不致击穿而允许加在集电极-发射极间的最高电压。U(BR)CEO实际上是外加电压在两个结上的压降,此时对应发射结正偏,集电结反偏。因此,可能被反向击穿的是集电结。此时通过集电结的电流iCEO比iCBO大得多,所以相比发射极开路时,更容易发生击穿,因此U(BR)CEO＜U(BR)CBO。使用三极管时,应使uCE＜U(BR)CEO,以避免三极管发生击穿而损坏。

(3)U(BR)EBO是当集电极开路时,发射结不致击穿而允许加在发射极-基极间的最高反向电压。超过此值,发射结将被击穿。一般这个值较低,只有几伏。当三极管工作于截止区时,切勿使发射结反偏电压超过此值。3)集电极最大允许功耗(耗散功率)PCM

集电极损耗功率PC=iC×uCE。由于发射结正向偏压只有0.7V左右,因此uCE主要降在集电结上,所以PC近似为损耗在集电结上的功率。当集电极电流流动时,集电结的耗散功率将转化为热功率,使结温升高。当功率超过某个数值时,将因PN结温度过高导致热击穿而使三极管烧毁。这个数值就称为最大允许耗散功率PCM。此值过大,则器件温度升得过高,有可能造成永久性损坏。因此,各种类型的三极管都规定了一个最大允许集电极损耗功率PCM,使用时不得超过此值,以确保三极管安全工作。

PCM主要受结温的限制。通常,锗管允许结温为70～90℃,硅管约为150℃。对于大功率管(PCM≥1W),为提高PCM值,常采用散热措施,如加大散热片、强迫风冷等,以加快散热。

PCM(=uCEiC)可能发生在uCE较大、iC较小的情况下,也可能发生在uCE较小、iC较大的情况下。为此,在三极管输出特性曲线上画出管子的最大允许功耗线,再综合ICM和U(BR)CEO的要求,就可以画出它的安全工作区。如图1.3.7所示,当PCM为某一常数时,iC与uCE的关系在输出特性曲线上为一双曲线,图中双曲线的左下方为iC×uCE＜PCM的区域。由iC＜ICM、uCE＜U(BR)CEO以及这条双曲线在输出特性曲线上围成的区域称为安全工作区,其他部分称为过损耗区或非安全区。图1.3.7三极管的安全工作区

4.晶体管的选择

(1)要注意工作时的最大集电极电流iC不应超过ICM。

(2)要注意工作时的反向击穿电压,特别是uCE不应超过U(BR)CEO。

(3)依据使用条件选PCM在安全区工作的管子,并给予适当的散热要求。

(4)要依据使用要求,即是小功率还是大功率,是低频、高频还是超高频,工作电源的极性,β值的大小等要求。1.3.5三极管的简易检测及判别方法对于三极管的类型和性能,有条件的话可使用专用特性图示仪及晶体管直流参数测试仪进行判别和测试。三极管的管脚及管型的判别是电子技术初学者的一项基本功,对于型号标志清楚的三极管,可通过产品说明书或半导体器件手册查阅其管脚或型号;对于标志含糊或不清楚的管子,通常可用万用表进行分辨及测试。

1.三个电极的目测法小功率三极管有金属外壳封装和塑料外壳封装两种。金属外壳封装如图1.3.8(a)所示,管壳上带有定位销,将管底朝上,从定位销起,按顺时针方向,三电极依次为e、b、c。如管壳上无定位销,且三根电极在半圆内,则将有三根电极的半圆置于上方,将管底朝上,按顺时针方向,三电极依次为e、b、c。图1.3.8小功率三极管管脚的简易识别对于塑料外壳封装,面对平面,三根电极置于下方,从左至右,三根电极依次为e、b、c,如图1.3.8(b)所示。

2.导电类型和电极的万用表判别法我们知道,三极管是含有两个P