高中電子控制技術(shù)-三極管

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書通用技術(shù)選修１電子元器件三極管三極管三極管（Triode）又稱半導(dǎo)體三極管、晶體三極管、晶體管，或雙極型晶體管（BJT，BipolarJunctionTransistor）。三極管是通過一定的制作工藝，將兩個(gè)PN結(jié)結(jié)合在一起的器件，兩個(gè)PN結(jié)相互作用，使三極管成為一個(gè)具有控制電流作用的半導(dǎo)體器件。三極管不是兩個(gè)PN結(jié)的簡單拼湊，兩個(gè)二極管是組成不了一個(gè)三極管。三極管可以用來放大微弱的信號和作為無觸點(diǎn)開關(guān)。三極管的符號B(base,基極)C(collector，集電極)E(emitter，發(fā)射極)三極管有3個(gè)半導(dǎo)體，3個(gè)區(qū)，3個(gè)極，2個(gè)PN結(jié)VB>VC,集電結(jié)正偏VB<VC,集電結(jié)反偏VB>VE,發(fā)射結(jié)正偏VB<VE,發(fā)射結(jié)反偏三極管的符號B(base,基極)C(collector，集電極)E(emitter，發(fā)射極)三極管有3個(gè)半導(dǎo)體，3個(gè)區(qū)，3個(gè)極，2個(gè)PN結(jié)VB>VC,集電結(jié)正偏VB<VC,集電結(jié)反偏VB>VE,發(fā)射結(jié)正偏VB<VE,發(fā)射結(jié)反偏三極管的符號PNNNPPICmA

AVVUCEUBERBIBUSCUSB

實(shí)驗(yàn)線路CBERC三極管的工作狀態(tài)UBB

RBUCCRC1、發(fā)射區(qū)的電子大量地?cái)U(kuò)散注入到基區(qū)，基區(qū)空穴的擴(kuò)散可忽略。2、電子擴(kuò)散的同時(shí)，在基區(qū)將與空穴相遇產(chǎn)生復(fù)合。由于基區(qū)空穴濃度低，且基區(qū)做得很薄，因此，復(fù)合的電子是極少數(shù)。3、絕大多數(shù)到基區(qū)的電子均能擴(kuò)散到集電結(jié)處，并在集電結(jié)電場作用下到達(dá)集電區(qū)。ebcIEIBIC發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏外電場方向NNP三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài)PNPNPN三極管的工作狀態(tài)感性認(rèn)識(shí)三極管的工作狀態(tài)由小到大調(diào)節(jié)可變電阻，觀察LED的亮度LED由暗逐漸變亮，到達(dá)某一亮度就不再變化三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA觀察IB,IC和IE之間的關(guān)系三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA任何一列電流關(guān)系符合IE=IB+IC，IB<IC<IE,IC

IE。三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA觀察IB和IC之間的關(guān)系觀察發(fā)射結(jié)、集電結(jié)的偏置情況觀察發(fā)射結(jié)正向電壓UBE大小三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA當(dāng)IB有微小變化時(shí)，

IC

較大，說明三極管具有電流放大作用,當(dāng)三極管處于放大狀態(tài)，通過控制較小的基極電流來控制更大的集電極電流。IC和IB在一定范圍內(nèi)保持一定的比例關(guān)系，即IC=βIB，β稱為電流放大倍數(shù)，此時(shí)三極管處于放大狀態(tài)。三極管的電流分配及放大關(guān)系式為：

IE=IB+IC

IC=βIB硅三極管

范圍約為：20~200。鍺三極管

范圍約為：30~100BCEIBICIENPNIE=(1+β)IB三極管的工作狀態(tài)（1）放大狀態(tài)發(fā)射結(jié)正偏UB>UE，集電結(jié)反偏UB<UC，有電位關(guān)系：UC>UB>UE,UBE≈0.7V三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA觀察IB、IC的大小觀察發(fā)射結(jié)、集電結(jié)的偏置情況三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA(2)截止區(qū)IB=0，IC=0

，IE=0，三極管的集電極和發(fā)射極之間電阻很大，三極管相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān)。發(fā)射結(jié)反偏UB<UE三極管的工作狀態(tài)三極管截止的等效電路三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA觀察βIB和IC的大小關(guān)系觀察發(fā)射結(jié)、集電結(jié)的偏置情況觀察發(fā)射結(jié)正向電壓UBE大小觀察飽和壓降UCE大小IC有沒有變化？三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE0000000IB440uA536uA677uA908uA1.3mA2.6mA38.8mAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.44mA16.536mA16.677mA16.908mA17.3mA18.6mA54.8mA(3)飽和區(qū)IC大小保持不變，不隨IB變化而變化，此時(shí)三極管的集電極和發(fā)射極近似短接，三極管類似于閉合的開關(guān)。發(fā)射結(jié)正偏UB>UE，集電結(jié)正偏UB>UC，發(fā)射結(jié)正偏電壓UBE≈0.7V，飽和壓降UCE=0.3V

IB>IC；三極管的工作狀態(tài)三極管飽和的等效電路三極管的工作狀態(tài)三極管截止的等效電路三極管飽和的等效電路截止?fàn)顟B(tài)就是三極管的集電極和發(fā)射極之間電阻很大,就好像斷開一樣,幾乎沒有電流通過。飽和狀態(tài)剛好相反,集電極和發(fā)射極之間就好像短路一樣,IC不受IB的控制。兩者是完全相反的關(guān)系,斷開基極的電流或者減小到足夠小時(shí),三極管就進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),相反,向基極提供足夠大的電流時(shí),三極管就進(jìn)入飽和狀態(tài)。三極管的工作狀態(tài)感性認(rèn)識(shí)三極管的工作狀態(tài)由小到大調(diào)節(jié)可變電阻，觀察LED的亮度LED由暗逐漸變亮，到達(dá)某一亮度就不再變化三極管的三極管的工作狀態(tài)

三極管作為開關(guān)使用時(shí)，通常工作在截止和飽和狀態(tài)；作為放大元件使用時(shí)，一般要工作在放大狀態(tài)。三極管導(dǎo)通狀態(tài)包括放大和飽和。三極管狀態(tài)截止導(dǎo)通放大飽和三極管的三極管的工作狀態(tài)可以用水龍頭與旋鈕放水的關(guān)系來理解三極管的放大原理旋鈕相當(dāng)于三極管的基極，進(jìn)水管相當(dāng)于集電極，出水口相當(dāng)于發(fā)射極。發(fā)射極E出水口基極B旋鈕集電極C進(jìn)水管三極管的三極管的工作狀態(tài)當(dāng)三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于旋鈕關(guān)緊時(shí)，水未從水龍頭出水口流出來。此時(shí)，EC之間電阻值無窮大，EC之間的電流處于截止?fàn)顟B(tài)，類似于開關(guān)的斷開狀態(tài)。三極管的三極管的工作狀態(tài)當(dāng)處于放大狀態(tài)時(shí)，基極有電流，相當(dāng)于旋鈕已部分打開，假設(shè)旋轉(zhuǎn)三分之一的角度，水龍頭進(jìn)水管有三分之一的水通過出水口流出來。流量與旋鈕旋轉(zhuǎn)的角度成正比。三極管的三極管的工作狀態(tài)當(dāng)三極管處于飽和狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于旋鈕已完全打開，水龍頭進(jìn)水口的水全部通過出水口流出來，此時(shí)，EC之間的電阻值也下降為0，類似于開關(guān)的閉合狀態(tài)。三極管工作狀態(tài)的判斷（1）PN結(jié)偏置判斷法：狀態(tài)PN結(jié)偏置截止放大飽和發(fā)射結(jié)集電結(jié)正偏反偏零偏或反偏X正偏零偏或正偏三極管的工作狀態(tài)（2）電流判斷法：狀態(tài)電流截止放大飽和IBICIE000μAβIB（1+β）IB>0<βIB<（1+β）IB三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài)利用三極管的截止和飽和狀態(tài)可構(gòu)建數(shù)字電子電路利用三極管的放大狀態(tài)可構(gòu)建模擬電子電路NPN和PNP三極管的工作狀態(tài)判別的區(qū)別三極管的工作狀態(tài)狀態(tài)類別截止放大飽和NPNPNP發(fā)射結(jié)和集電極均反偏發(fā)射結(jié)和集電極均正偏發(fā)射結(jié)正偏集電極反偏發(fā)射結(jié)和集電極均正偏發(fā)射結(jié)和集電極均反偏發(fā)射結(jié)正偏集電極反偏BCEIBICIEPNPUB>UE,UB<UCUB<UE,UB>UCUB<UE,UB<UCUB>UE,UB>UCUB>UE,UB>UCUB<UE,UB<UCBCEIBICIENPN0.7V4V00.7V0.3V004V0判斷以下三極管的工作狀態(tài)。放大飽和截止三極管的工作狀態(tài)發(fā)射結(jié)反向偏置,集電結(jié)反向偏置,三極管工作在截止區(qū),可調(diào)換EB極性。發(fā)射結(jié)反向偏置,三極管工作在截止區(qū),可調(diào)換

EC極性,或?qū)T更換為PNP型。兩PN結(jié)均正偏三極管工作在飽和區(qū)。

判斷圖示各電路中三極管的工作狀態(tài)。0.7VVT0.3VRbRcECEBVTRbRcECVT三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài)在放大電路中測得4個(gè)的各管腳對“地”電位如圖所示。試判斷各三極管的類型（NPN型還是PNP型，硅管還是鍺管），并確定E、B、C三個(gè)電極。三極管的工作狀態(tài)(1)工作于放大狀態(tài)的三極管，NPN型有VC>VB>VE,PNP型有VC<VB<VE，可見基極電位總是居中，據(jù)此可確定基極。（2）硅管Abs(UBE)≈0.7V，鍺管Abs(UBE)≈0.3V，則與基極電位相差此值的電極為發(fā)射極，并可判斷是硅管還是鍺管。（3）余下一電極為集電極。（4）集電極電位為最高的是NPN型管，集電極電位為最低的是PNP型管。三極管的工作狀態(tài)（a）NPN型硅管，①-發(fā)射極，②-基極，③-集電極（b）PNP型鍺管，①-集電極，②-基極，③-發(fā)射極（c）PNP型硅管，①-集電極，②-基極，③-發(fā)射極（d）NPN型鍺管，①-基極，②-集電極，③-發(fā)射極三極管的工作狀態(tài)測得電路中三極管3個(gè)電極的電位如圖所示，分析管子工作狀態(tài)。三極管的工作狀態(tài)（a）發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反偏，管子截止。（b）發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，管子放大。（c）發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均正偏，管子飽和。三極管的工作狀態(tài)（d）發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，管子放大。（e）發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，管子放大。（f）發(fā)射結(jié)偏、集電結(jié)均正偏，管子飽和。（g）UBE=2.7V，遠(yuǎn)大于發(fā)射結(jié)正偏時(shí)的電壓，故管子已損壞。三極管的工作狀態(tài)三極管的擊穿是指三極管的PN結(jié)不能產(chǎn)生壓降限制電流的現(xiàn)象，分為軟擊穿和硬擊穿。擊穿時(shí)PN結(jié)的溫度上升，如果還沒有破壞PN結(jié)的結(jié)構(gòu)，則造成擊穿的條件去除后，PN結(jié)的功能能夠得到恢復(fù)或部分恢復(fù)，就可認(rèn)為軟擊穿。出現(xiàn)軟擊穿的三極管，性能也已經(jīng)下降很多，一般也應(yīng)該進(jìn)行更換，但應(yīng)急情況下還可暫時(shí)堅(jiān)持工作，只是隨時(shí)都可能變成硬擊穿而完全不能工作。若溫度上升太高，PN結(jié)的結(jié)構(gòu)完全破壞，擊穿的條件去除后，PN結(jié)的功能就不能得到恢復(fù)，這種擊穿稱為硬擊穿。硬擊穿的三極管不能正常工作，通常說燒壞了，需要更換。三極管擊穿后其c-e兩極是導(dǎo)通的，三極管短路常見的三極管外形有外引線型和貼片型如圖所示。小功率三極管一般為塑料包封；大功率三極管一般為金屬鐵殼包封三極管的外形金屬外殼作為集電極散熱三極管實(shí)物的外型三極管的外形第一部分?jǐn)?shù)字字母字母(漢拼)數(shù)字字母(漢拼)

電極數(shù)材料和極性器件類型序號規(guī)格號3—

三極管第二部分第三部分A—鍺材料PNPB—鍺材料NPNC—硅材料PNPD—硅材料NPNX—低頻小功率管G—高頻小功率管D—低頻大功率管A—高頻大功率管第四部分第五部分例：

3AX313DG12B3DD6PNP低頻小功率鍺三極管NPN高頻小功率硅三極管NPN低頻大功率硅三極管

3CG

3AD3DK

PNP高頻小功率硅三極管PNP低頻大功率鍺三極管NPN硅開關(guān)三極管三極管的命名方式（中國）三極管的命名方式（美國）例：2N2907A2——晶體管N——ElA注冊標(biāo)志2907——ElA登記號A——規(guī)格號第一部分第二部分第三部分第四部分2(表示2個(gè)PN結(jié))N（表示PN結(jié)）該器件在美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）的登記號用字母A、B、C、D……表示同一型號器件的不同檔次三極管的管腳三極管的管腳排布未統(tǒng)一，如果沒有說明，需要借助萬用表進(jìn)行檢測。三極管的工作狀態(tài)指針式萬用表測試三極管管腳PNN電阻很小，約為幾千歐NPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳PNN電阻很小，約為幾千歐NPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳PNN電阻很大，約為幾百千歐NPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳PNN電阻很大，約為幾百千歐NPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳PNN電阻很大，約為幾百千歐NPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳PNN電阻很大，約為幾百千歐NPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳PNNNPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳PN電阻很大，約為幾百千歐PNP型三極管P指針式萬用表測試三極管管腳PNPNP型三極管P電阻很大，約為幾百千歐指針式萬用表測試三極管管腳PNPNP型三極管P電阻很小，約為幾千歐指針式萬用表測試三極管管腳PNPNP型三極管P電阻很大，約為幾百千歐指針式萬用表測試三極管管腳PNPNP型三極管P電阻很小，約為幾千歐指針式萬用表測試三極管管腳PNPNP型三極管P電阻很大，約為幾百千歐指針式萬用表測試三極管管腳PNPNP型三極管P指針式萬用表測試三極管管腳PNPNP型三極管PPNNNPN型三極管指針式萬用表測試三極管管腳將萬用電表歐姆檔打到x10k擋，用黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩次測量中萬用表指針偏轉(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)黑表筆所接的是發(fā)射極e，紅表筆所接的是集電極c。確定NPN型三極管集電極和發(fā)射極指針式萬用表測試三極管管腳將萬用電表歐姆檔打到x10k擋，用黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩次測量中萬用表指針偏轉(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)黑表筆所接的是集電極c，紅表筆所接的是發(fā)射極e。確定PNP型三極管集電極和發(fā)射極指針式萬用表測試三極管的β值1.先轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)至晶體管調(diào)節(jié)ADJ位置上，將紅黑測試棒短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針對準(zhǔn)300hFE刻度線上。指針式萬用表測試三極管的β值2.然后轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)到hFE位置，將要測的晶體管腳分別插入晶體管測試座的ebc管座內(nèi)，指針偏轉(zhuǎn)所示數(shù)值約為晶體管的直流放大倍數(shù)值。NPN型晶體管應(yīng)插入N型管孔內(nèi)，PNP型晶體管應(yīng)插入P型管孔內(nèi)。場效應(yīng)三極管場效應(yīng)三極管（FieldEffectTransistor，F(xiàn)ET）,又叫場效應(yīng)晶體管、場效應(yīng)管、單極性型晶體管，是與晶體三極管不同的另一種三極管，主要有兩種類型：結(jié)型場效應(yīng)管（junctionFET，JFET）和金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（Metal-Oxide-SemiconductorFET,MOSFET）。FET依照其“通道”（工作載流子）的極性不同，可分為“N型”與“P型”的兩種類型；根據(jù)導(dǎo)電方式的不同，又分增強(qiáng)型、耗盡型。

結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖及其表示符號

(a)N溝道JFET；(b)P溝道JFETN溝道管：電子電導(dǎo)，導(dǎo)電溝道為N型半導(dǎo)體P溝道管：空穴導(dǎo)電，導(dǎo)電溝道為P型半導(dǎo)體場效應(yīng)三極管JFETN溝道增強(qiáng)型MOS管N溝道耗盡型MOS管P溝道增強(qiáng)型MOS管P溝道耗盡型MOS管場效應(yīng)三極管MOS管和普通三極管一樣也有三個(gè)極：源極S、柵極G和漏極D。這三個(gè)極和普通三極管的各電極夫人對應(yīng)關(guān)系是：源極相當(dāng)于發(fā)射極，通常接地漏極相當(dāng)于集電極，通常通過電阻接電源柵極相當(dāng)于基極，用來控制漏極電流的大小場效應(yīng)三極管普通晶體三極管是電流控制的器件，即基極必須注入電流方能使三極管導(dǎo)通，而場效應(yīng)管屬于電壓控制器件，在其柵極與源極之間加適當(dāng)?shù)碾妷壕湍苁箞鲂?yīng)管導(dǎo)通場效應(yīng)管和普通晶體三極管一樣，也有三種工作狀態(tài)雙極型和場效應(yīng)型三極管的比較雙極型三極管

單極型場效應(yīng)管載流子多子擴(kuò)散少子漂移

少子漂移輸入量電流輸入電壓輸入控制電流控制電流源電壓控制電流源輸入電阻幾十到幾千歐幾兆歐以上噪聲較大較小靜電影響不受靜電影響易受靜電影響制造工藝不宜大規(guī)模集成適宜大規(guī)模和超大規(guī)模集成場效應(yīng)三極管謝謝!普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書通用技術(shù)選修１工作狀態(tài)發(fā)射結(jié)電壓集電結(jié)電壓放大正向反向截止反向反向飽和正向正向倒置反向正向半導(dǎo)體半導(dǎo)體三極管有共有四種工作狀態(tài)：場效應(yīng)三極管增強(qiáng)型是指：當(dāng)VGS=0時(shí)管子是呈截止?fàn)顟B(tài)，加上正確的VGS后，多數(shù)載流子被吸引到柵極，從而―增強(qiáng)了該區(qū)域的載流子，形成導(dǎo)電溝道。耗盡型是指，當(dāng)VGS=0時(shí)即形成溝道，加上正確的VGS時(shí)，能使多數(shù)載流子流出溝道，因而耗盡了載流子，使管子轉(zhuǎn)向截止。

1.N溝道增強(qiáng)型MOS管

（1）結(jié)構(gòu)

4個(gè)電極：漏極D，源極S，柵極G和襯底B。符號：場效應(yīng)三極管

當(dāng)uGS＞0V時(shí)→縱向電場→將靠近柵極下方的空穴向下排斥→耗盡層。（2）工作原理

當(dāng)uGS=0V時(shí)，漏源之間相當(dāng)兩個(gè)背靠背的二極管，在d、s之間加上電壓也不會(huì)形成電流，即管子截止。

再增加uGS→縱向電場↑→將P區(qū)少子電子聚集到P區(qū)表面→形成導(dǎo)電溝道，如果此時(shí)加有漏源電壓，就可以形成漏極電流id。①柵源電壓uGS的控制作用場效應(yīng)三極管

定義：開啟電壓（UT）——?jiǎng)倓偖a(chǎn)生溝道所需的柵源電壓UGS。

N溝道增強(qiáng)型MOS管的基本特性：

uGS

＜UT，管子截止，

uGS

＞UT，管子導(dǎo)通。

uGS

越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓uDS作用下，漏極電流ID越大。場效應(yīng)三極管特點(diǎn)：

當(dāng)uGS=0時(shí)，就有溝道，加入uDS，就有iD。當(dāng)uGS＞0時(shí)，溝道增寬，iD進(jìn)一步增加。

當(dāng)uGS＜0時(shí)，溝道變窄，iD減小。

2.N溝道耗盡型MOS管

定義：夾斷電壓（UP）——溝道剛剛消失，即iD=0所需的柵源電壓uGS。場效應(yīng)三極管基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結(jié)集電結(jié)BECNNP基極發(fā)射極集電極內(nèi)部結(jié)構(gòu)集電區(qū)：面積最大三極管的主要特性是電流的放大。但并不是兩個(gè)二極管接在一起就能實(shí)現(xiàn)放大的，它是在一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部條件的控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的三極管的放大特性BECNNPVBERBVCEIE進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBE，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)，形成電流ICE。RCIBE發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE。ICE三極管的放大特性

三極管的特性曲線是指三極管的各電極電壓與電流之間的關(guān)系曲線，它反映出三極管的特性。它可以用專用的圖示儀進(jìn)行顯示，也可通過實(shí)驗(yàn)測量得到。以NPN型硅三極管為例，其常用的特性曲線有兩種：輸入特性曲線IB=f(UBE)和輸出特性曲線IC=f(UCE)。三極管的特性曲線（1）輸入特性曲線IB=f(UBE)

它是指一定集電極和發(fā)射極電壓UCE下，三極管的基極電流IB與發(fā)射結(jié)電壓UBE之間的關(guān)系曲線。實(shí)驗(yàn)測得三極管的輸入特性曲線如下圖所示。三極管的輸入特性曲線(b)當(dāng)uCE≥1V時(shí)，uCB=uCE

-uBE>0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的uBE下IB減小，特性曲線右移。(a)當(dāng)uCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。uCE1ViB(

A)uBE(V)204060800.40.8工作壓降：硅管UBE0.6~0.8V,鍺管UBE0.2~0.3V。uCE=0VuCE=0.5V

死區(qū)電壓:硅管0.5-0.7V，鍺管0.1-0.3V。（2）輸出特性曲線IC=f(UCE)

它是指一定基極電流IB下，三極管的集電極電流IC與集電結(jié)電壓UCE之間的關(guān)系曲線。實(shí)驗(yàn)測得三極管的輸出特性曲線如下圖所示。三極管的輸出特性曲線輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān)，IC=IB,且

IC=

IB

。此區(qū)域稱為線性放大區(qū)。此區(qū)域中UCEUBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓,，稱為截止區(qū)。外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏PNP發(fā)射結(jié)正偏VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏VB>VE集電結(jié)反偏VC>VB

集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài)R10%5%10%15%20%25%30%VB000639.41mV665.2mV676.4mV683.4mVVC5V5V5V3.9V2.4V1.3V500.9mVVE0000000IB00030uA70uA100uA130uAIC0003.6mA8.4mA12mA15.6mAIE0003.63mA8.47mA12.1mA15.73mA

R135%40%45%50%55%60%65%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC252.8mV230mV218mV209mV201mV194mV188mVVE0000000IB154uA181uA209uA240uA275uA318uA371uAIC16mA16mA16mA16mA16mA16mA16mAIE16.154mA16.181mA16.209mA16.24mA16.275mA16.318mA16.371mA

R170%75%80%85%90%95%100%VB686mV686mV686mV686mV686mV686mV686mVVC181mV174mV167mV158mV147mV131mV95mVVE