2024年4月1日发(作者:璩岳)
三极管(Q、BG、VT、T、BU)
一、定义:将三块N型和P型半导体有机结合起来,形成二个PN结,封装后引出三个电
极就构成三极管。
三个电极:发射极(e)基极(b) 集电极(c)
发射极:发射电子或空穴。
集电极:收集发射极发射的电子或空穴。
基极:控制集电结和发射结发射电子和空穴。
二个PN结:集电结:基极和集电极之间的PN结。 发射结:基极和发射极之间的PN
结。
一个C-E极:作为可调电阻(BGce)集电极和发射极之间是一个0Ω∽∞的可调电阻。
由导电类型分:NPN型和PNP型(两者之间区别在箭头方向,箭头方向表示电流方向)
NPN
b
c
e
电流方向Ic→Ie Ib→Ie Ic+Ib=Ie
b
c
N
P
N
PNPb
e
c
电流方向Ie→Ib Ie→Ic Ie=Ic+Ib
e
二、三极管作用:
1)放大作用:工作在放大状态的三极管,当基极电流有较小变化时,在集电极得到较
大的电流变化,这种现象称放大。用放大倍数β表示。 β
直流放大倍数
β交流
放大倍数
直流
β
Ic
ΔIc
交流
β
ΔIc=Ic终→Ic始 ΔIb=Ib终→Ib始
Ib
ΔIb
例:工作在放大状态三极管尢1时刻:Ib1=2mA Ic1=80mA 经过一段时间后尢2时
刻后测得:Ib2=6mA Ic2=180mA求β直流和β交流放大倍数:
直流
β
Ic1
ΔIc
18080
Ic2
40倍
β
25倍
交流
β2
30倍
Ib1
ΔIb
62
Ib2
Ib↗→Ic↗当基极增大1MA发射极增大50倍。
2)开关作用:利用三极管工作状态变化通过改变基极电位来实现开关转换(由饱和状
态和截止状态)。
3)可变电阻作用:通过改变三极管的导通程度来改变三极管的集电极电流,从而改变
三极管的C-E极电阻大小,集电极电流越大C-E极电阻越小。C-E压降小反知C-E
极电阻大,C-E压降大C-E极饱和压降为0.2V或0.3V。
4)在数字电路中三极管为开关作用。
三、三极管的工作状态及电位关系。
1、放大状态:
给发射结加较小的正向电压(硅0.5~0.7V 锗0.2~0.3V)
给集电结加较大的反向电压(1V以上)
同时满足上述二个条件,三极管导通各极均有电流流动且集电极电流受基极电流控
制,具有放大能力。
特点:三极管是一种电流控制元件Ib↗—Ic↗↗
NPN型三极管
c
b
e
PNP型三极管
Ve=0V
Vb=0.5~0.7V
Vc>1.7V
Vc>Vb>Ve
e
b
c
Ve=12V
Vb=11.3~11.5V
Vc<10.3V
Ve>Vb>Vc
2、饱和状态:给三极管的发射结和集电结均加正向电压三极管饱和导通各极均有电流
流动且为最大值,但集电极电流不受基极电流控制没有放大能力。(c-e极电阻为0
或很小)
特点:发射极的正偏电压为0.8V
NPN型三极管
Ve=0V
Vb=0.8V
c
Vc>0.2~0.3V
e
Vb>Vc>Ve
PNP型三极管
Ve=0.8V
Vb=0V
Vc>0.2~0.3V
Ve>Vc>Vb
bb
e
c
3、截止状态:给三极管的发射结和集电结均加反向电压三极管截止,各极均无电流流
动没有放大能力。
C-e极电阻为无穷大。
NPN型三极管
Vb Vb Ve PNP型三极管 Vb>Ve Vb>Vc Ve>Vc b c e e b c 四、放大状态的三极管各极电流形成及分配关系。 e NP b N c e PN b P c 通过自由电子移动导电通过空穴移动导电 五、三极管的基极电位与工作状态的关系。 NPN型:放大:Vc>Vb>Ve 当Vb↑ 饱和:Vb>Vc Vb>Ve Vc>Ve Vb↑开路 当Vb↓ 截止:Vb PNP型:放大:Ve>Vb>Vc 当Vb↓ 饱和:Vb 当Vb↓ 截止:Vb 六、三极管的重要参数: 1、放大倍数β,放大倍数越大稳定性越差。 不同放大倍数用在不同电路中。 1)高频:振荡电路中放大倍数20~100倍。 2)中频:放大电路中放大倍数100~150倍。 3)低频:放大电路中放大倍数150~270倍。 2、IcBo(集电结反向饱和电流) 三极管的发射极开路流过集电极的电流。该电流越小三极管性能越好反之则差。 3、IcEo(穿透电流) 三极管的基极开路时,流过C-E极的电流,穿透电流越小工作稳定性越好反之则差。 4、Icm(集电极最大电流)三极管正常工作时允许集电极通过的最大电流。 5、Vce(最大反向电压)三极管截止时加在C-E极之间的最高电压,超过该电压三极 管则被击穿。 七、三极管的判断与测量: 1、三极管直观识别法 国产三极管:中间为基极不变 (市面主要型号9011、9013、9014、9016、9017、9018NPN型硅 9012、 1015PNP型硅) 1)数字表示:3为三极管 2)字母表示:A锗PNP B锗NPN C硅PNP D硅NPN(Si硅) 3)频率表示:A高频大功率 G高频小功率 X低频小功率 D低频大 功率 4)用数字表示元件序号。 5)用字母表示元件规格。 例:3BG201A 三极管 锗NPN 高频小功率 201元件序号 A元件 规格 日本三极管:中间为集电极不变 1)数字表示:2为三极管(2表示二个PN结) 2)字母表示:S表示日本电子工业协会 3)频率表示:A高频PNP B低频PNP C高频NPN D低频NPN 4)用数字表示元件序号。 例:2SA1015 三极管 日本协会 高频PNP 元件序号 耐温:硅150ºC 锗70-90ºC 功率:大功率1W 中功率0.5~1W 0.5W以下小功率 日本三极管基极识别:测电极与集电极之间的正反向电阻为正小反大时该电极为基极。 三极管导电类型判断:若红笔接基极,黑笔分别接其它两极,阻值小时对换表笔再测时 阻值均大为NPN型,若黑笔接基极红表笔接其它两极时阻值小 为PNP型。 2、测量: 放大倍数的测量: 1)将功率开关置于HFE档 2)将三极管的三个电极插入相应的插孔中 3)读出显出的数字(20~400倍) PN结正反向电阻测量(数字表蜂鸣档或二极管档) 1)测BGbe:正向电阻小,反向电阻大。 2)测BGbc:正向电阻小,反向电阻大。 3)测BGce:正向电阻大,反向电阻大。同时满足三个条件为正 常,反之不正常。 3、常见故障: 1)开路性故障:集电结或发射结正反向电阻均为无穷大。 2)短路性故障:集电结或发射结或c-e极正反向电阻很小甚至为0。 3)变质:三极管性能下降,稳定性下降。 4、三极管开关管代换注意事项:1)耐反压。 2)饱合电流。这两点必须大于或等于。 2024年4月1日发(作者:璩岳) 三极管(Q、BG、VT、T、BU) 一、定义:将三块N型和P型半导体有机结合起来,形成二个PN结,封装后引出三个电 极就构成三极管。 三个电极:发射极(e)基极(b) 集电极(c) 发射极:发射电子或空穴。 集电极:收集发射极发射的电子或空穴。 基极:控制集电结和发射结发射电子和空穴。 二个PN结:集电结:基极和集电极之间的PN结。 发射结:基极和发射极之间的PN 结。 一个C-E极:作为可调电阻(BGce)集电极和发射极之间是一个0Ω∽∞的可调电阻。 由导电类型分:NPN型和PNP型(两者之间区别在箭头方向,箭头方向表示电流方向) NPN b c e 电流方向Ic→Ie Ib→Ie Ic+Ib=Ie b c N P N PNPb e c 电流方向Ie→Ib Ie→Ic Ie=Ic+Ib e 二、三极管作用: 1)放大作用:工作在放大状态的三极管,当基极电流有较小变化时,在集电极得到较 大的电流变化,这种现象称放大。用放大倍数β表示。 β 直流放大倍数 β交流 放大倍数 直流 β Ic ΔIc 交流 β ΔIc=Ic终→Ic始 ΔIb=Ib终→Ib始 Ib ΔIb 例:工作在放大状态三极管尢1时刻:Ib1=2mA Ic1=80mA 经过一段时间后尢2时 刻后测得:Ib2=6mA Ic2=180mA求β直流和β交流放大倍数: 直流 β Ic1 ΔIc 18080 Ic2 40倍 β 25倍 交流 β2 30倍 Ib1 ΔIb 62 Ib2 Ib↗→Ic↗当基极增大1MA发射极增大50倍。 2)开关作用:利用三极管工作状态变化通过改变基极电位来实现开关转换(由饱和状 态和截止状态)。 3)可变电阻作用:通过改变三极管的导通程度来改变三极管的集电极电流,从而改变 三极管的C-E极电阻大小,集电极电流越大C-E极电阻越小。C-E压降小反知C-E 极电阻大,C-E压降大C-E极饱和压降为0.2V或0.3V。 4)在数字电路中三极管为开关作用。 三、三极管的工作状态及电位关系。 1、放大状态: 给发射结加较小的正向电压(硅0.5~0.7V 锗0.2~0.3V) 给集电结加较大的反向电压(1V以上) 同时满足上述二个条件,三极管导通各极均有电流流动且集电极电流受基极电流控 制,具有放大能力。 特点:三极管是一种电流控制元件Ib↗—Ic↗↗ NPN型三极管 c b e PNP型三极管 Ve=0V Vb=0.5~0.7V Vc>1.7V Vc>Vb>Ve e b c Ve=12V Vb=11.3~11.5V Vc<10.3V Ve>Vb>Vc 2、饱和状态:给三极管的发射结和集电结均加正向电压三极管饱和导通各极均有电流 流动且为最大值,但集电极电流不受基极电流控制没有放大能力。(c-e极电阻为0 或很小) 特点:发射极的正偏电压为0.8V NPN型三极管 Ve=0V Vb=0.8V c Vc>0.2~0.3V e Vb>Vc>Ve PNP型三极管 Ve=0.8V Vb=0V Vc>0.2~0.3V Ve>Vc>Vb bb e c 3、截止状态:给三极管的发射结和集电结均加反向电压三极管截止,各极均无电流流 动没有放大能力。 C-e极电阻为无穷大。 NPN型三极管 Vb Vb Ve PNP型三极管 Vb>Ve Vb>Vc Ve>Vc b c e e b c 四、放大状态的三极管各极电流形成及分配关系。 e NP b N c e PN b P c 通过自由电子移动导电通过空穴移动导电 五、三极管的基极电位与工作状态的关系。 NPN型:放大:Vc>Vb>Ve 当Vb↑ 饱和:Vb>Vc Vb>Ve Vc>Ve Vb↑开路 当Vb↓ 截止:Vb PNP型:放大:Ve>Vb>Vc 当Vb↓ 饱和:Vb 当Vb↓ 截止:Vb 六、三极管的重要参数: 1、放大倍数β,放大倍数越大稳定性越差。 不同放大倍数用在不同电路中。 1)高频:振荡电路中放大倍数20~100倍。 2)中频:放大电路中放大倍数100~150倍。 3)低频:放大电路中放大倍数150~270倍。 2、IcBo(集电结反向饱和电流) 三极管的发射极开路流过集电极的电流。该电流越小三极管性能越好反之则差。 3、IcEo(穿透电流) 三极管的基极开路时,流过C-E极的电流,穿透电流越小工作稳定性越好反之则差。 4、Icm(集电极最大电流)三极管正常工作时允许集电极通过的最大电流。 5、Vce(最大反向电压)三极管截止时加在C-E极之间的最高电压,超过该电压三极 管则被击穿。 七、三极管的判断与测量: 1、三极管直观识别法 国产三极管:中间为基极不变 (市面主要型号9011、9013、9014、9016、9017、9018NPN型硅 9012、 1015PNP型硅) 1)数字表示:3为三极管 2)字母表示:A锗PNP B锗NPN C硅PNP D硅NPN(Si硅) 3)频率表示:A高频大功率 G高频小功率 X低频小功率 D低频大 功率 4)用数字表示元件序号。 5)用字母表示元件规格。 例:3BG201A 三极管 锗NPN 高频小功率 201元件序号 A元件 规格 日本三极管:中间为集电极不变 1)数字表示:2为三极管(2表示二个PN结) 2)字母表示:S表示日本电子工业协会 3)频率表示:A高频PNP B低频PNP C高频NPN D低频NPN 4)用数字表示元件序号。 例:2SA1015 三极管 日本协会 高频PNP 元件序号 耐温:硅150ºC 锗70-90ºC 功率:大功率1W 中功率0.5~1W 0.5W以下小功率 日本三极管基极识别:测电极与集电极之间的正反向电阻为正小反大时该电极为基极。 三极管导电类型判断:若红笔接基极,黑笔分别接其它两极,阻值小时对换表笔再测时 阻值均大为NPN型,若黑笔接基极红表笔接其它两极时阻值小 为PNP型。 2、测量: 放大倍数的测量: 1)将功率开关置于HFE档 2)将三极管的三个电极插入相应的插孔中 3)读出显出的数字(20~400倍) PN结正反向电阻测量(数字表蜂鸣档或二极管档) 1)测BGbe:正向电阻小,反向电阻大。 2)测BGbc:正向电阻小,反向电阻大。 3)测BGce:正向电阻大,反向电阻大。同时满足三个条件为正 常,反之不正常。 3、常见故障: 1)开路性故障:集电结或发射结正反向电阻均为无穷大。 2)短路性故障:集电结或发射结或c-e极正反向电阻很小甚至为0。 3)变质:三极管性能下降,稳定性下降。 4、三极管开关管代换注意事项:1)耐反压。 2)饱合电流。这两点必须大于或等于。