三極管知識(shí)大全,原理、運(yùn)用、分類、檢測(cè)、參數(shù)

1、三極管-知識(shí)大全，原理、運(yùn)用、分類、檢測(cè)、參數(shù)三極管三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管,晶體三極管,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件.其作用是把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào), 也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。1. 1： 三顛倒，找基極2. 2：PN結(jié)，定管型3. 3：順箭頭，偏轉(zhuǎn)大4. 4：測(cè)不出，動(dòng)嘴巴什么是三極管（也稱晶體管）在中文含義里面只是對(duì)三個(gè)引腳的放大器件的統(tǒng)稱，我們常說(shuō)的三極管，可能是 如圖所示的幾種器件， 可以看到，雖然都叫三極管，其實(shí)在英文里1面的說(shuō)法是千差萬(wàn)別的，三極管這個(gè)詞匯其實(shí)也是中文特有的一個(gè)象形意義上的的詞匯 電子三極管 Triode 這個(gè)是英漢字典里面“三極管”這個(gè)

2、詞匯的唯一英文翻譯，這是和電子三極管最早出現(xiàn)有關(guān)系的，所以先入為主，也是真正意義上的三極管這個(gè)詞最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三極管的東西，實(shí)際翻譯的時(shí)候是絕對(duì)不可以翻譯成Triode的，否則就麻煩大咯，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)，在英文里面根本就沒(méi)有三個(gè)腳的管子這樣一個(gè)詞匯！ 電子三極管 Triode （俗稱電子管的一種） 雙極型晶體管 BJT （Bipolar Junction Transistor） J型場(chǎng)效應(yīng)管 Junction gate FET（Field Effect Transistor） 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOS FET ( Metal Oxide Semi-Conducto

3、r Field Effect Transistor)英文全稱 V型槽場(chǎng)效應(yīng)管 VMOS （Vertical Metal Oxide Semiconductor ） 注：這三者看上去都是場(chǎng)效應(yīng)管，其實(shí)結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別 J型場(chǎng)效應(yīng)管 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 V溝道場(chǎng)效應(yīng)管 是 單極（Unipolar）結(jié)構(gòu)的，是和 雙極（Bipolar）是對(duì)應(yīng)的，所以也可以統(tǒng)稱為單極晶體管（Unipolar Junction Transistor） 其中J型場(chǎng)效應(yīng)管是非絕緣型場(chǎng)效應(yīng)管，MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場(chǎng)效應(yīng)管 VMOS是在 MOS的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種大電流，高放大倍數(shù)（跨道）新型功率晶體管，區(qū)

4、別就是使用了V型槽，使MOS管的放大系數(shù)和工作電流大幅提升，但是同時(shí)也大幅增加了MOS的輸入電容，是MOS管的一種大功率改經(jīng)型產(chǎn)品，但是結(jié)構(gòu)上已經(jīng)與傳統(tǒng)的MOS發(fā)生了巨大的差異。VMOS只有增強(qiáng)型的而沒(méi)有MOS所特有的耗盡型的MOS管 三極管的發(fā)明1947年12月23日，美國(guó)新澤西州墨累山的貝爾實(shí)驗(yàn)室里，3位科學(xué)家巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士在緊張而又有條不紊地做著實(shí)驗(yàn)。他們?cè)趯?dǎo)體電路中正在進(jìn)行用半導(dǎo)體晶體把聲音信號(hào)放大的實(shí)驗(yàn)。3位科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)，在他們發(fā)明的器件中通過(guò)的一部分微量電流，竟然可以控制另一部分流過(guò)的大得多的電流，因而產(chǎn)生了放大效應(yīng)。這個(gè)器件，就是在科技史上具有劃時(shí)代意義的成

5、果晶體管。因它是在圣誕節(jié)前夕發(fā)明的，而且對(duì)人們未來(lái)的生活發(fā)生如此巨大的影響，所以被稱為“獻(xiàn)給世界的圣誕節(jié)禮物”。另外這位科學(xué)家因此共同榮獲了1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 晶體管促進(jìn)并帶來(lái)了“固態(tài)革命”，進(jìn)而推動(dòng)了全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體電子工業(yè)。作為主要部件，它及時(shí)、普遍地首先在通訊工具方面得到應(yīng)用，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由于晶體管徹底改變了電子線路的結(jié)構(gòu)，集成電路以及大規(guī)模集成電路應(yīng)運(yùn)而生，這樣制造像高速電子計(jì)算機(jī)之類的高精密裝置就變成了現(xiàn)實(shí)。 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和鍺PNP兩種三極管，（其中

6、，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而p是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，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c。 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)

7、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)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過(guò)發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過(guò)發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流了。 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(guò)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)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(shuō)，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

8、大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系，即： 1=Ic/Ib 式中：1-稱為直流放大倍數(shù)， 集電極電流的變化量Ic與基極電流的變化量Ib之比為： = Ic/Ib 式中-稱為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)1和的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見(jiàn)，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，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(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?三極管放大時(shí)管子內(nèi)部的工作原理 1、發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射電子 電源Ub經(jīng)過(guò)電阻Rb加在發(fā)射結(jié)上，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子(自由電子）不斷地越過(guò)發(fā)射結(jié)進(jìn)入基區(qū)，形成發(fā)射極電流Ie。同時(shí)基區(qū)多數(shù)載流子也向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散，但

9、由于多數(shù)載流子濃度遠(yuǎn)低于發(fā)射區(qū)載流子濃度，可以不考慮這個(gè)電流，因此可以認(rèn)為發(fā)射結(jié)主要是電子流。 2、基區(qū)中電子的擴(kuò)散與復(fù)合 電子進(jìn)入基區(qū)后，先在靠近發(fā)射結(jié)的附近密集，漸漸形成電子濃度差，在濃度差的作用下，促使電子流在基區(qū)中向集電結(jié)擴(kuò)散，被集電結(jié)電場(chǎng)拉入集電區(qū)形成集電極電流Ic。也有很小一部分電子（因?yàn)榛鶇^(qū)很?。┡c基區(qū)的空穴復(fù)合，擴(kuò)散的電子流與復(fù)合電子流之比例決定了三極管的放大能力。 3、集電區(qū)收集電子 由于集電結(jié)外加反向電壓很大，這個(gè)反向電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)力將阻止集電區(qū)電子向基區(qū)擴(kuò)散，同時(shí)將擴(kuò)散到集電結(jié)附近的電子拉入集電區(qū)從而形成集電極主電流Icn。另外集電區(qū)的少數(shù)載流子（空穴）也會(huì)產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)，

10、流向基區(qū)形成反向飽和電流，用Icbo來(lái)表示，其數(shù)值很小，但對(duì)溫度卻異常敏感。 三極管的分類:a.按材質(zhì)分: 硅管、鍺管 b.按結(jié)構(gòu)分: NPN 、 PNP。如圖所示 。 c.按功能分: 開(kāi)關(guān)管、功率管、達(dá)林頓管、光敏管等. 貼片三極管d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管 e.按工作頻率分：低頻管、高頻管、超頻管 f.按結(jié)構(gòu)工藝分：合金管、平面管 g.按安裝方式:插件三極管、貼片三極管 插件三極管三極管的主要參數(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. h

11、FE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(wú)法在電路板上實(shí)現(xiàn). 判斷基極和三極管的類型三極管的腳位判斷，三極管的腳位有兩種封裝排列形式，如右圖： 三極管是一種結(jié)型電阻器件，它的三個(gè)引腳都有明顯的電阻數(shù)據(jù)，測(cè)試時(shí)（以數(shù)字萬(wàn)用表為例，紅筆+，黒筆-）我們將測(cè)試檔位切換至 二極管檔 （蜂鳴檔）標(biāo)志符號(hào)如右圖： 正常的NPN結(jié)構(gòu)三極管的基極（B）對(duì)集電極（C）、發(fā)射極（E）的正向電阻是430-680（根據(jù)型號(hào)的不同，放大倍數(shù)的差異，這個(gè)值有所不同）反向電

12、阻無(wú)窮大；正常的PNP 結(jié)構(gòu)的三極管的基極（B）對(duì)集電極（C）、發(fā)射極（E）的反向電阻是430-680，正向電阻無(wú)窮大。集電極C對(duì)發(fā)射極E在不加偏流的情況下，電阻為無(wú)窮大?；鶚O對(duì)集電極的測(cè)試電阻約等于基極對(duì)發(fā)射極的測(cè)試電阻，通常情況下，基極對(duì)集電極的測(cè)試電阻要比基極對(duì)發(fā)射極的測(cè)試電阻小5-100左右（大功率管比較明顯），如果超出這個(gè)值，這個(gè)元件的性能已經(jīng)變壞，請(qǐng)不要再使用。如果誤使用于電路中可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)或部分電路的工作點(diǎn)變壞，這個(gè)元件也可能不久就會(huì)損壞，大功率電路和高頻電路對(duì)這種劣質(zhì)元件反應(yīng)比較明顯。 盡管封裝結(jié)構(gòu)不同，但與同參數(shù)的其它型號(hào)的管子功能和性能是一樣的，不同的封裝結(jié)構(gòu)只是應(yīng)用于電

13、路設(shè)計(jì)中特定的使用場(chǎng)合的需要。 要注意有些廠家生產(chǎn)一些不規(guī)范元件，例如C945正常的腳位是BCE，但有的廠家出的此元件腳位排列卻是EBC，這會(huì)造成那些粗心的工作人員將新元件在未檢測(cè)的情況下裝入電路，導(dǎo)致電路不能工作，嚴(yán)重時(shí)燒毀相關(guān)聯(lián)的元器件，比如電視機(jī)上用的開(kāi)關(guān)電源。 在我們常用的萬(wàn)用表中，測(cè)試三極管的腳位排列圖： 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),或者都小(幾百至幾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

14、確定基極. 當(dāng)基極確定后,將黑表筆接基極,紅表筆筆接其它兩極若測(cè)得電阻值都很少,則該三極管為NPN,反之為PNP. 判斷集電極C和發(fā)射極E,以NPN為例: 把黑表筆接至假設(shè)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(shuō)明原假設(shè)成立. 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

15、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?；鶇^(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

16、e b c；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e b c。 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。 晶體三極管的電流放大作用 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(lái)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Ic/Ib的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號(hào)“”表示。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一只三極管來(lái)說(shuō)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

17、一定的改變。 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)射極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)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)?shù)闹禃r(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)Ic/Ib，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，

18、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(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(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(guò)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 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R1k擋，先用紅表筆放在三極管的一只

19、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(méi)找到，則紅表筆換到三極管的另一個(gè)腳，再測(cè)兩次；如還沒(méi)找到，則紅表筆再換一下，再測(cè)兩次。如果還沒(méi)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(méi)成功再換。這樣最多沒(méi)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R1k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(shuō)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(shuō)明三極管基極為N型材料，三極管即為PN

20、P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)。 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(lái)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(guò)三極管的控制，

21、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 共射組態(tài)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C1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(guò)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(wú)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(guò)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

22、路中信號(hào)的情況比較復(fù)雜，各信號(hào)的符號(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(lái)說(shuō)，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(guò)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(jiàn)，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(guò)程中，集電極交流信號(hào)是疊加在直流信號(hào)上的，經(jīng)過(guò)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(kāi)的辦法，可以分成直流通路和交流通路來(lái)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

23、的偏置。也就是說(shuō)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。 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)載需要的電量形式（輸出電壓或輸出電流）。 三極管的符號(hào)中間橫線是基極B，另一斜線是集電極C，箭頭的是發(fā)射極E。 三極管的符號(hào)三極管的命名： 國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體器型號(hào)的命名方法（摘自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB249_74） 型號(hào)組成第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示器件電極數(shù)用字母表示器件的材料和極性用漢語(yǔ)拼音字母表示器件類型用數(shù)字表示器件序號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母表示規(guī)格符號(hào)及

24、意義2二極管AN型鍺材料P普通管BP型鍺材料V微波管CN型硅材料W穩(wěn)壓管DP型硅材料C參量管3三極管APNP鍺材料Z整流管BNPN鍺材料L整流管CPNP型硅材料S隧道管DNPN型硅材料N阻尼管E化合物材料U光電器件K開(kāi)關(guān)器X低頻小功率管G高頻小功率管D低頻大功率管A高頻大功率管T半導(dǎo)體閘流管Y體效應(yīng)器件B雪崩管J階躍恢復(fù)管CS場(chǎng)效應(yīng)器BY半導(dǎo)體特殊器件FH復(fù)合管PINPIN型管JG激光器件三極管的選型與替換： 1.首先要進(jìn)行參數(shù)對(duì)比，如果不知道參數(shù)可以先在網(wǎng)絡(luò)收搜索他的規(guī)格書(shū)，了解其參數(shù)。行業(yè)里大家用的多的是一個(gè)英文網(wǎng)站； 2.知道參數(shù)，尤其是BVCBO,BVCEO,BVEBO,HFE,ft,

25、VCEsat參數(shù)。通過(guò)各個(gè)參數(shù)的 比較，找相似的產(chǎn)品。即使知道了參數(shù)以后也不好找，一些書(shū)籍都過(guò)時(shí)了，沒(méi)有收集新的產(chǎn)品進(jìn)去。最近看到一個(gè)創(chuàng)意不錯(cuò)的網(wǎng)站，半導(dǎo)體百事通網(wǎng) 有個(gè)參數(shù)選型欄目，可以針對(duì)半導(dǎo)體器件的參數(shù)對(duì)照組合篩選來(lái)選型 直插封裝的型號(hào) 貼片的型號(hào) 極性 Ft VCEO Ic hfe 配對(duì)型號(hào) 9011 1T NPN 150MHz 18V 100mA 28132 9012 2T PNP 150MHz 25V 500mA 64144 9013 9013 J3 NPN 9014 J6 NPN 150MHz 18V 100mA 60400 9015 9015 M6 PNP 9016 Y6 NP

26、N 500MHz 20V 25mA 2897 9018 J8 NPN 700MHZ 12V 100mA 2872 S8050 J3Y NPN 100MHz 25V 1.5A 45300 S8550 S8550 2TY PNP 8050 Y1 NPN 100MHz 25V 1A 85300 8550 8550 Y2 PNP 2SA1015 BA PNP 2SC1815 HF NPN 80MHz 50V 150mA 70700 1015 2SC945 CR NPN 250MHz 50V 100mA 200600 2SA733 CS MMBT3904 1AM NPN 300MHz 60V 100mA

27、 30010mA 3906 MMBT3906 2A PNP MMBT2222 1P NPN 250MHz 60V 600mA 100150mA MMBT5401 2L PNP 100MHz 150V 500mA 40200 5551 MMBT5551 G1 NPN MMBTA42 1D NPN 50MHz 300V 100mA 4010mA MMBTA92 2D PNP BC807-16 5A PNP BC807-25 5B PNP 80MHz 45V 500mA 250100mA BC817-25 BC807-40 5C PNP 80MHz 45V 500mA 250100mA BC817-

28、40 BC817-16 6A NPN BC817-25 6B NPN BC817-40 6C NPN BC846A 1A NPN 250MHz 65V 100mA 140 BC856 BC846B 1B NPN 250 BC847A 1E NPN 45V BC857 BC847B 1F BC847C 1G NPN 420800 BC848A 1J NPN 30V BC848B 1K BC848C 1L BC856A 3A PNP BC856B 3B BC857A 3E BC857B 3F BC858A 3J BC858B 3K BC858C 3L 2SC3356 R23 NPN 7GHz 20

29、V 100mA 50300 2SC3838 AD 帶反向二極管的N溝道FET 2N7002 702 40V 400mA BSS138 50V 200mA 下面是帶電阻的三極管 UN2111 V1 NNP 150MHz 50V 100mA UN2112 V2 UN2113 V3 UN2211 V4 UN2212 V5 UN2213 V6 * 測(cè)判三極管的口訣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，筆者總結(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。”下面讓我們逐句進(jìn)行解釋吧。 1： 三顛倒，找基極大家知道，三極管是含有

30、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(wàn)用電表的歐姆擋，并選擇R100或R1k擋位。圖2繪出了萬(wàn)用電表歐姆擋的等效電路。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。這時(shí)，我們?nèi)稳蓚€(gè)電極(如這兩個(gè)電極為1、2)，用萬(wàn)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

31、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(lái)確定管子的導(dǎo)電類型。將萬(wàn)用表的黑表筆接觸基極，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(shuō)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，

32、穿透電流的測(cè)量電路。根據(jù)這個(gè)原理，用萬(wàn)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(wàn)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b極e極紅表筆，電流流向正好與三極管符號(hào)中的箭頭方向一致順箭頭，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e。 (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。 4：測(cè)不出，動(dòng)嘴巴若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測(cè)量過(guò)程中，若由

33、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，偏轉(zhuǎn)大”的判別方法即可區(qū)分開(kāi)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。2三極管的哲學(xué)意義：三極管是人類最偉大的發(fā)明，諾貝爾獎(jiǎng)也無(wú)法呈現(xiàn)出“他”巨大的歷史意義，看似簡(jiǎn)單又極其普通的信號(hào)放大功能，本質(zhì)上是連接了“意識(shí)”與“行為”，而此正是生命的特征?？梢哉f(shuō)三極管的發(fā)明標(biāo)識(shí)著人類具備了只有上帝才擁有的創(chuàng)造生命的能力。 三極管的工作原理 三極管是一種控制元件，主要用來(lái)控制電流

34、的大小，以共發(fā)射極接法為例（信號(hào)從基極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地），當(dāng)基極電壓UB有一個(gè)微小的變化時(shí)， 基極電流IB也會(huì)隨之有一小的變化，受基極電流IB的控制，集電極電流IC會(huì)有一個(gè)很大的變化，基極電流IB越大，集電極電流IC也越大，反之，基極電流 越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)（=IC/IB, 表示變化量。），三極管的放大倍數(shù)一般在幾十到幾百倍。 三極管在 放大信號(hào)時(shí)，首先要進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，也叫建立偏置，否則會(huì)放大失真。

35、 在三極管的集電極與電源之間接一個(gè)電阻，可將電 流放大轉(zhuǎn)換成電壓放大：當(dāng)基極電壓UB升高時(shí)，IB變大，IC也變大，IC 在集電極電阻RC的壓降也越大，所以三極管集電極電壓UC會(huì)降低，且UB越高，UC就越低，UC=UB。僅供參考首先我們要了解三極管的基本原理，三極管就是一條電流的通道，有一個(gè)電極控制這個(gè)通道的通和斷，如果說(shuō)三極管的基本原理用這樣的比喻比較牽 強(qiáng)附會(huì)的話，在設(shè)計(jì)三極管的版圖時(shí)，它就非常的確切了，我們先畫(huà)一條綠色的線條表示通道，再畫(huà)一條橫跨過(guò)通道的紅色線條表示控制柵極，就象馬路上的綠色的 通道和警察掌握的紅燈一樣，綠色通道里的電流的通斷，得看警察的臉色行事。不過(guò)在集成電路里通道不叫通

36、道，而叫有源區(qū)，一個(gè)奇怪的名字，不過(guò)很好記，我們 平時(shí)把半導(dǎo)體器件叫做有源器件，電阻電容叫無(wú)源器件，三極管是有源器件，因此只要記住和三極管有關(guān)的區(qū)域叫有源區(qū)就可以了。 由 N型或 P型半導(dǎo)體材料組成源極和漏極，在源極和漏極之間放一層多晶硅作為柵極，這就形成了一個(gè) MOS三極管，多做幾個(gè)這樣的三極管，并把它們按要求連接起來(lái)，這就形成了集成電路。把許多三極管做在一起就是集成電路。 集成電路真的就是這么 簡(jiǎn)單，請(qǐng)暫時(shí)不要問(wèn)什么半導(dǎo)體為什么會(huì)導(dǎo)電之類目前被認(rèn)為是無(wú)關(guān)緊要的問(wèn)題，我們?cè)谶@里探討的是如何快速的學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)集成電路，而不是半導(dǎo)體理論。設(shè)計(jì)一個(gè)反相器管 我們知道三極管相當(dāng)于一條通道，在這條通道上電

37、流出發(fā)的那一端叫做源極，而電流到達(dá)的那一端叫做漏極，控制電流通斷的那個(gè)電極叫做柵極，那么柵極需要帶上 什么樣的電壓才表示通道導(dǎo)通呢？一般情況下，柵極對(duì)源極的電壓為0V時(shí)，表示關(guān)斷，柵極上帶 0.7V以上的電壓時(shí)，表示導(dǎo)通，應(yīng)該注意柵極電壓是對(duì)源極而言的。 上述的 MOS三極管我們叫它 N型 MOS管，對(duì)應(yīng)的，還有一種 P型 MOS 管， P型 MOS管的特性正好完全相反，電流從漏極出發(fā)到達(dá)源極，柵極帶上比漏極低于0.7V以下的電壓時(shí)， MOS管導(dǎo)通。 如果規(guī)定只能用一種類型的 MOS管，我們也能設(shè)計(jì)出集成電路來(lái)，想當(dāng)初的半導(dǎo)體工藝只適合于做 N型一種類型的 MOS管，那時(shí)侯的集成電路大部分是N

38、MOS集成電路，我們熟悉的早期的 Z80、8048等，都是用 NMOS工藝制造的。后來(lái)，發(fā)展了在同一個(gè)芯片上做兩種不同類型 MOS管的工藝，叫做CMOS工藝，現(xiàn)在已是半導(dǎo)體行業(yè)的主流工藝。 N 管和 P管的版圖設(shè)計(jì)并沒(méi)有什么不一樣，只要對(duì)其類型做一個(gè)標(biāo)記就可以了，這個(gè)標(biāo)記用來(lái)通知制造集成電路的把這些管子做成某一類型的管子，在下圖中我們把 P管用虛框圈起來(lái)作為標(biāo)記。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單集成電路 設(shè)計(jì)集成電路就是把那些三極管連接起來(lái)，用什么來(lái)連接呢？總不至于用電烙鐵和焊錫絲之類的方法吧？在集成電路里不用這種方法，用的是類似于雙面線路板的方 法，雙面線路板上的過(guò)孔將線路板的兩面連接了起來(lái)，在集成電路了也用了

39、過(guò)孔，兩層導(dǎo)電材料分別是鋁和多晶硅，鋁可以越過(guò)各種區(qū)域通到任何地方而不受限制， 但多晶硅可不可以呢？好象可以，可是，的多晶硅越過(guò)有源區(qū)時(shí)，有源區(qū)變成了一個(gè)受多晶硅控制的電流通路：一個(gè)多余的三極管，這不是我們所希望的，所以，我 們?cè)谶@里增加一條規(guī)則：多晶硅不能跨越有源區(qū)。按這樣的規(guī)則連接兩各三極管，我們就設(shè)計(jì)了一個(gè)含有一個(gè)反相器的簡(jiǎn)單的集成電路。 在芯片的四周有四個(gè)焊接點(diǎn)，用來(lái)和外部電路進(jìn)行連接，不過(guò)，在這里不叫焊接點(diǎn)，而叫壓焊點(diǎn)，可能因工藝而得名。如果你到集成電路行業(yè)里把它叫成焊接點(diǎn)的 話，會(huì)讓別人目瞪口呆的。 我們不妨大膽的把集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和制造工藝用印刷來(lái)理解，當(dāng)我們要印名片時(shí)，我們要先

40、設(shè)計(jì)版面的排列，為一個(gè)商標(biāo)圖案苦思冥想，用彩色筆在草稿紙是畫(huà)來(lái) 畫(huà)去，甚至出錢請(qǐng)搞美工的人來(lái)為這張名片進(jìn)行設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的名片可能包含了好幾種顏色，好多種字體，當(dāng)設(shè)計(jì)方案送到引名片的小店后，將根據(jù)顏色的種類先做出版子來(lái)，然后就是用這些版子把各種顏色印到紙上，再 然后就是把一大張紙剪切成一張一張的小名片，最后把這些名片裝到小盒里，就等著用戶來(lái)取貨了。 印名片的小店老板只要會(huì)玩那些制版機(jī)、速印機(jī)之類的玩藝就可以了，基本上不用識(shí)多少字，小學(xué)程度即可，要求他必須懂得美術(shù)原理才發(fā)給操作證可以上崗，屬于 一種無(wú)理取鬧的行為。 對(duì)設(shè)計(jì)名片的美工師傅的最大的要求是能夠理解客戶的要求，并且能夠用版面的排列、字體的

41、選擇、顏色的搭配來(lái)表達(dá)客戶的意圖，我們完全沒(méi)有必要要求美工師傅 會(huì)做各種字體的鉛字、讀過(guò)大部頭的照相原理、精通印刷機(jī)械。 相應(yīng)地，我們對(duì)客戶就應(yīng)該只有一個(gè)要求：簡(jiǎn)單、明確的提出他的意圖。 集成電路的情況也是這樣，用戶提出他的芯片具有的功能，設(shè)計(jì)的過(guò)程是將功能翻譯成版圖，制造的過(guò)程是用版圖印刷出芯片。 印刷和芯片的驚人的類似之處是，美工師傅只要使用字庫(kù)里的各種字體就可以了，沒(méi)有必要自己親自作出一個(gè)個(gè)的字體來(lái)；芯片設(shè)計(jì)師實(shí)際上也只要使用單元庫(kù)里的 單元就可以了。 印刷和芯片的另一個(gè)更驚人的類似之處是，當(dāng)字庫(kù)里沒(méi)有某個(gè)特定的符號(hào)時(shí)，比如一個(gè)不常見(jiàn)的商標(biāo)，美工師傅就要親自做出這個(gè)符號(hào)來(lái)；芯片設(shè)計(jì)師有時(shí)也會(huì)遇到 庫(kù)里沒(méi)有的單元，他也需要親自畫(huà)出這個(gè)單元的版圖來(lái)。放大和開(kāi)關(guān)原理一、三極管的電流放大原理 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，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。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(jiàn)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