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| 晶体三极管 |
工作原理编辑本段回目录
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| 晶体三极管 |
NPN管它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正确，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。由于基区很薄，加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给，从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得：Ie=Ib+Ic这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即：β1=Ic/Ib式中：β--称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：β=△Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。
主要作用编辑本段回目录
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| 晶体三极管 |
三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置 ，否则会放大失真。
在三极管的集电极与电源之间接一个电阻，可将电流放大转换成电压放大：当基极电压UB升高时，IB变大，IC也变大，IC 在集电极电阻RC的压降也越大，所以三极管集电极电压UC会降低，且UB越高，UC就越低，ΔUC=ΔUB。
主要参数编辑本段回目录
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| 晶体三极管 |
（1）集电极一基极反向饱和电流Icbo，发射极开路（Ie=0)时，基极和集电极之间加上规定的反向电压Vcb时的集电极反向电流，它只与温度有关，在一定温度下是个常数，所以称为集电极一基极的反向饱和电流。良好的三极管，Icbo很小，小功率锗管的Icbo约为1～10微安，大功率锗管的Icbo可达数毫安，而硅管的Icbo则非常小，是毫微安级。
（2）集电极一发射极反向电流Iceo(穿透电流）基极开路（Ib=0）时，集电极和发射极之间加上规定反向电压Vce时的集电极电流。Iceo大约是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)IcbooIcbo和Iceo受温度影响极大，它们是衡量管子热稳定性的重要参数，其值越小，性能越稳定，小功率锗管的Iceo比硅管大。
（3）发射极---基极反向电流Iebo集电极开路时，在发射极与基极之间加上规定的反向电压时发射极的电流，它实际上是发射结的反向饱和电流。
（4）直流电流放大系数β1（或hEF）这是指共发射接法，没有交流信号输入时，集电极输出的直流电流与基极输入的直流电流的比值，即：β1=Ic/Ib
2、交流参数
（1）交流电流放大系数β（或hfe）这是指共发射极接法，集电极输出电流的变化量△Ic与基极输入电流的变化量△Ib之比，即：β=△Ic/△Ib一般晶体管的β大约在10-200之间，如果β太小，电流放大作用差，如果β太大，电流放大作用虽然大，但性能往往不稳定。
（2）共基极交流放大系数α（或hfb）这是指共基接法时，集电极输出电流的变化是△Ic与发射极电流的变化量△Ie之比，即：α=△Ic/△Ie因为△Ic＜△Ie，故α＜1。高频三极管的α＞0.90就可以使用α与β之间的关系：α=β/（1+β）β=α/（1-α）≈1/（1-α）
（3）截止频率fβ、fα当β下降到低频时0.707倍的频率，就是共发射极的截止频率fβ；当α下降到低频时的0.707倍的频率，就是共基极的截止频率fαofβ、fα是表明管子频率特性的重要参数，它们之间的关系为：fβ≈（1-α）fα
（4）特征频率fT因为频率f上升时，β就下降，当β下降到1时，对应的fT是全面地反映晶体管的高频放大性能的重要参数。
3、极限参数
（1）集电极最大允许电流ICM当集电极电流Ic增加到某一数值，引起β值下降到额定值的2/3或1/2，这时的Ic值称为ICM。所以当Ic超过ICM时，虽然不致使管子损坏，但β值显著下降，影响放大质量。
（2）集电极----基极击穿电压BVCBO当发射极开路时，集电结的反向击穿电压称为BVEBO。
（3）发射极-----基极反向击穿电压BVEBO当集电极开路时，发射结的反向击穿电压称为BVEBO。
（4）集电极-----发射极击穿电压BVCEO当基极开路时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压，使用时如果Vce＞BVceo，管子就会被击穿。
（5）集电极最大允许耗散功率PCM集电流过Ic，温度要升高，管子因受热而引起参数的变化不超过允许值时的最大集电极耗散功率称为PCM。管子实际的耗散功率于集电极直流电压和电流的乘积，即Pc=Uce×Ic.使用时庆使Pc＜PCM。PCM与散热条件有关，增加散热片可提高PCM。
特性曲线编辑本段回目录
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| 晶体三极管 |
1）当Uce在0-2伏范围内，曲线位置和形状与Uce有关，但当Uce高于2伏后，曲线Uce基本无关通常输入特性由两条曲线（Ⅰ和Ⅱ）表示即可。
2）当Ube＜UbeR时，Ib≈O称（0～UbeR)的区段为“死区”当Ube＞UbeR时，Ib随Ube增加而增加，放大时，三极管工作在较直线的区段。
3）三极管输入电阻，定义为:rbe=(△Ube/△Ib)Q点，其估算公式为：rbe=rb+(β+1)(26毫伏/Ie毫伏）rb为三极管的基区电阻，对低频小功率管，rb约为300欧。
2、输出特性
输出特性表示Ic随Uce的变化关系（以Ib为参数），它分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。截止区当Ube＜0时，则Ib≈0，发射区没有电子注入基区，但由于分子的热运动，集电集仍有小量电流通过，即Ic=Iceo称为穿透电流，常温时Iceo约为几微安，锗管约为几十微安至几百微安，它与集电极反向电流Icbo的关系是：Icbo=(1+β)Icbo常温时硅管的Icbo小于1微安，锗管的Icbo约为10微安，对于锗管，温度每升高12℃，Icbo数值增加一倍，而对于硅管温度每升高8℃，Icbo数值增大一倍，虽然硅管的Icbo随温度变化更剧烈，但由于锗管的Icbo值本身比硅管大，所以锗管仍然受温度影响较严重的管，放大区，当晶体三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时，Ic随Ib近似作线性变化，放大区是三极管工作在放大状态的区域。饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时，Ic基本上不随Ib而变化，失去了放大功能。根据三极管发射结和集电结偏置情况，可能判别其工作状态。
截止区和饱和区是三极管工作在开关状态的区域，三极管和导通时，工作点落在饱和区，三极管截止时，工作点落在截止区。
产品检测编辑本段回目录
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| 晶体三极管 |
利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法，对检测大功率三极管来说基本上适用。但是，由于大功率三极管的工作电流比较大，因而其PN结的面积也较大。PN结较大，其反向饱和电流也必然增大。所以，若像测量中、小功率三极管极间电阻那样，使用万用表的R×1k挡测量，必然测得的电阻值很小，好像极间短路一样，所以通常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。
普通达林顿管的检测
用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分PNP和NPN类型、估测放大能力等项内容。因为达林顿管的E－B极之间包含多个发射结，所以应该使用万用表能提供较高电压的R×10K挡进行测量。
大功率达林顿管的检测
检测大功率达林顿管的方法与检测普通达林顿管基本相同。但由于大功率达林顿管内部设置了V3、R1、R2等保护和泄放漏电流元件，所以在检测量应将这些元件对测量数据的影响加以区分，以免造成误判。具体可按下述几
步骤进行
晶体三极管
A?用万用表R×10K挡测量B、C之间PN结电阻值，应明显测出具有单向导电性能。正、反向电阻值应有较大差异。
B?在大功率达林顿管B－E之间有两个PN结，并且接有电阻R1和R2。用万用表电阻挡检测时，当正向测量时，测到的阻值是B－E结正向电阻与R1、R2阻值并联的结果；当反向测量时，发射结截止，测出的则是(R1＋R2)电阻之和，大约为几百欧，且阻值固定，不随电阻挡位的变换而改变。但需要注意的是，有些大功率达林顿管在R1、R2、上还并有二极管，此时所测得的则不是(R1＋R2)之和，而是(R1＋R2)与两只二极管正向电阻之和的并联电阻值。
带阻尼行输出三极管的检测
将万用表置于R×1挡，通过单独测量带阻尼行输出三极管各电极之间的电阻值，即可判断其是否正常。具体测试原理，方法及步骤如下：
A?将红表笔接E，黑表笔接B，此时相当于测量大功率管B－E结的等效二极管与保护电阻R并联后的阻值，由于等效二极管的正向电阻较小，而保护电阻R的阻值一般也仅有20～50?，所以，二者并联后的阻值也较小；反之，将表笔对调，即红表笔接B，黑表笔接E，则测得的是大功率管B－E结等效二极管的反向电阻值与保护电阻R的并联阻值，由于等效二极管反向电阻值较大，所以，此时测得的阻值即是保护电阻R的值，此值仍然较小。
B?将红表笔接C，黑表笔接B，此时相当于测量管内大功率管B－C结等效二极管的正向电阻，一般测得的阻值也较小；将红、黑表笔对调，即将红表笔接B，黑表笔接C，则相当于测量管内大功率管B－C结等效二极管的反向电阻，测得的阻值通常为无穷大。
C?将红表笔接E，黑表笔接C，相当于测量管内阻尼二极管的反向电阻，测得的阻值一般都较大，约300～∞；将红、黑表笔对调，即红表笔接C，黑表笔接E，则相当于测量管内阻尼二极管的正向电阻，测得的阻值一般都较小，约几欧至几十欧。
工作状态编辑本段回目录
截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，称之为三极管处于截止状态。
1w红外三极管
放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。
产品分类编辑本段回目录
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| 金封锗三极管 |
按内部结构分：点接触型和面接触型三极管。
按功率分：小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管
按外形结构分：小功率封装、大功率封装、塑料封装等
主要类别编辑本段回目录
三极管只有两种类型，即ＰＮＰ型和ＮＰＮ型。判别时只要知道基极是Ｐ型材料还是Ｎ型材料即可。当用万用电表R×1k档时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为Ｐ型材料，三极管即为ＮＰＮ型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为Ｎ型材料，三极管即为ＰＮＰ型。
基极判别编辑本段回目录
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| 超声波晶体三极管 |
判断口诀编辑本段回目录
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| 晶体三极管 |
1.三颠倒，找基极
大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。对于指针式万用电表有，其红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。
2.PN结，定管型
找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。
3.顺箭头，偏转大
找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1)对于NPN型三极管，由NPN型三极管穿透电流的流向原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→c极→b极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。
(2)对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，其电流流向一定是：黑表笔→e极→b极→c极→红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极c。
4.测不出，动嘴巴
若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用，目的是使效果更加明显。
基本放大电路编辑本段回目录
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| 基本放大电路 |
基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。从电路的角度来看，可以将基本放大电路看成一个双端口网络。放大的作用体现在如下方面：
1．放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号，输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。
2．输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。
共射组态基本放大电路的组成。
共射组态基本放大电路是输入信号加在加在基极和发射极之间，耦合电容器C1和Ce视为对交流信号短路。输出信号从集电极对地取出，经耦合电容器C2隔除直流量，仅将交流信号加到负载电阻RL之上。放大电路的共射组态实际上是指放大电路中的三极管是共射组态。
在输入信号为零时，直流电源通过各偏置电阻为三极管提供直流的基极电流和直流集电极电流，并在三极管的三个极间形成一定的直流电压。由于耦合电容的隔直流作用，直流电压无法到达放大电路的输入端和输出端。
当输入交流信号通过耦合电容C1和Ce加在三极管的发射结上时，发射结上的电压变成交、直流的叠加。放大电路中信号的情况比较复杂，各信号的符号规定如下：由于三极管的电流放大作用，ic要比ib大几十倍，一般来说，只要电路参数设置合适，输出电压可以比输入电压高许多倍。uCE中的交流量有一部分经过耦合电容到达负载电阻，形成输出电压。完成电路的放大作用。
由此可见，放大电路中三极管集电极的直流信号不随输入信号而改变，而交流信号随输入信号发生变化。在放大过程中，集电极交流信号是叠加在直流信号上的，经过耦合电容，从输出端提取的只是交流信号。因此，在分析放大电路时，可以采用将交、直流信号分开的办法，可以分成直流通路和交流通路来分析。
放大电路的组成原则：
1．保证放大电路的核心器件三极管工作在放大状态，即有合适的偏置。也就是说发射结正偏，集电结反偏。
2．输入回路的设置应当使输入信号耦合到三极管的输入电极，形成变化的基极电流，从而产生三极管的电流控制关系，变成集电极电流的变化。
3．输出回路的设置应该保证将三极管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式（输出电压或输出电流）。
判断好坏编辑本段回目录
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| 晶体三极管 |
晶体三极管是电子电路中最常见的器件之一。但是判定三极管的好坏及极性是初学者常碰到的一个难点。
利用数字万用表可以判别三极管的极性和好坏。将数字万用表转到二极管挡时，红表笔代表正电极，用红表笔去接三极管的某一管脚(假设是基极)，用黑笔分别接另外两个管脚，如果表的液晶屏上两次都显示有零点几的数字(锗管为0．3左右，硅管为0．7左右)，则此管应为NPN管，且红表笔所接的那一个管脚是基极。如果两次所显的为“OL”，则红表笔所接的那一个管脚便是PNP型管的基极。
在判别出管子的型号和基极的基础上，可以再判别发射极和集电极。仍用二极管挡。对于NPN管，令红表笔接其“B”极，黑表笔分别接另两个脚上，两次测得的极间数字中，其值微高的那一极为“E”极，其值低一些的那极为“C”极。如果是PNP管，令黑表笔接其“B”极，同样所得数据高的为“E”极，数据低一些的为“C”极。例如：用红表笔接C9018的中间那个脚(B极)，黑表笔分别接另外两个管脚，可得0．719、0．731两个值。其中0．719为“B与“C”之间的测试值，0．731为“D”与“K”之间的测试值。
判别三极管的好坏时，只要查一下三极管各PN结是否损坏，通过数字万用表测量其发射极、集电极的正向电压和反向电压来判定。如果测得的正向电压与反向电压相似且几乎为零，或正向电压为“OL”，说明三极管已经短路或断路。
用此法已测得：A1078(PNP)、C3332(NPN)、C9545(NPN)、N222A(NPN)、A733(PNP)、3904、3906及90xx系列，如：9012、9013、9014、9015、9016、9018等晶体管。
测试的三极管都为TO-92封装。只要环境温度在5℃-35℃的条件下测试都正确。文中的“OL”是指万用表不能正常显示数字时出现的一固定符号，出现什么样的固定符号，要看是使用什么牌子的万用表而定。如有的万用表则会显示一固定符号“1”。本文数据为采用FLUKE数字万用表测得。
主要特点编辑本段回目录
| 名称 | 共发射极电路 | 共集电极电路（射极输出器） | 共基极电路 |
| 输入阻抗 | 中（几百欧～几千欧） | 大（几十千欧以上） | 小（几欧～几十欧） |
| 输出阻抗 | 中（几千欧～几十千欧） | 小（几欧～几十欧） | 大（几十千欧～几百千欧） |
| 电压放大倍数 | 大 | 小（小于1并接近于1） | 大 |
| 电流放大倍数 | 大（几十） | 大（几十） | 小（小于1并接近于1） |
| 功率放大倍数 | 大（约30～40分贝） | 小（约10分贝） | 中（约15～20分贝） |
| 频率特性 | 高频差 | 好 | 好 |
| 应用 | 多级放大器中间级 | 低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用 | 高频或宽频带电路及恒流源电路 |
判断故障编辑本段回目录
| 故障发生部位 | 测试要点 |
| e-b极开路 | Ved>1v Ved=V+ |
| e-b极短路 | Veb=0v Vcd=0v Vbd升高 |
| Re开路 | Ved=0v |
| Rb2开路 | Vbd=Ved=V+ |
| Rb2短路 | Ved约为0.7V |
| Rb1增值很多，开路 | Vec<0.5v Vcd升高 |
| e-c极间开路 | Veb=0.7v Vec=0v Vcd升高 |
| b-c极间开路 | Veb=0.7v Ved=0v |
| b-c极间短路 | Vbc=0v Vcd很低 |
| Rc开路 | Vbc=0v Vcd升高 Vbd不变 |
| Rb2阻值增大很多 | Ved约为V+ Vcd约为0V |
| Ved电压不稳 | 三极管和周围元件有虚焊 |
| Rb1开路 | Vbe=0 Vcd=V+ Ved=0 |
| Rb1短路 | Vbe约为1v Ved=V-Vbe |
| Rb2短路 | Vbd=0v Vbe=0v Vcd=V+ |
| Re开路 Vbd升高 | Vce=0v Vbe=0v |
| Re短路 | Vbd=0.7v Vbe=0.7v |
| Rc开路 | Vce=0v Vbe=0.7v Ved约为0v |
| c-e极短路 | Vce=0v Vbe=0.7v Ved升高 |
| b-e极开路 | Vbe>1v Ved=0v Vcd=V+ |
| b-e极短路 | Vce约为V+ Vbe=0v Vcd约为0v |
| c-b极开路 | Vce=V+ Vbe=0.7v Ved=0v |
| c-b极短路 | Vcb=0v Vbe=0.7v Vcd=0v |
注意事项编辑本段回目录
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| 大功率三极管 |
锗三极管的增益大，频率响应好，尤其适用于低压线路。硅三极管的反向漏电流小，耐压高，温度漂移小，且能在较高的温度下工作和承受较大的功率损耗。
（1）加到管上的电压极性应正确。PNP管的发射极对其他两电极是正电位，而NPN管则是负电位。
（2）不论是静态、动态或不稳定态（如电路开启、关闭时），均须防止电流、电压超出最大极限值，也不得有两项或两项以上多数同时达到极限值。
（3）选用三极管主要应注意极性和下述参数：PCM、ICM、BUCEO、BUEBO、ICBO、β、fT和fβ。因有BUCBO>BUCES>BUCER>BUCEO，因此，只要BUCEO满足要求就可以了。一般高频工作时要求fT=(5~10)f，f为工作频率。开关电路工作时应考虑三极管的开关参数。
（4）三极管的替换。只要管子的基本参数相同，就能替换，性能高的可替换性能低的。低频小功率管，任何型号的高、低频小功率管都可替换它，但fT不能太高。只要fT符合要求，一般就可以代替高频小功率管，但应选内反馈小的管子，hFE>20即可。对低频大功率管，一般只要PCM、ICM、BUCEO符合要求即可，但应考虑hFE、UCES的影响。应满足电路中有特殊要求的参数（如NF、开关参数）。此外，通常锗、硅管不能互换。
（5）工作于开关状态的三极管，因BUEBO一般较低，所以应考虑是否要在基极回路加保护线路，以防止发射结击穿；若集电极负载为感性（如继电器的工作线圈），则必须加保护线路（如线圈两端并联续流二极管），以防线圈反电动势损坏三极管。
（6）管子应避免靠近热元件，减小温度变化和保证管壳散热良好。功率放大管在耗散功率较大时，应加散热板（磨光的紫铜板或铝板）。管壳与散热板应紧密贴牢。散热装置应垂直安装，以利于空气自然对流。
产品展示编辑本段回目录
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