| 三极管的基本知识 |
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| (2006-7-30 10:26:23) 4162人次浏览 |
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晶体三极管(双极型晶体管)
(1)三极管基本结构和分类:在一块半导体晶片上制造两个符合要求的PN结，就构成了一个晶体三极管。按PN结的组合方式不同。三极管有PNP型和NPN型两种，如图1－26所示。它们都有三个不同不同导电区域：中间部分称为基区；两端部分一个称为发射区，另一个称为集电区。每个导电 区上有一个电极，分别称为基极、发射极、集电极，常用字母a、b、c表示。发射区与基区交界面处形成的PN结称为发射结；集电区与基区交界面处形成的PN结称为集电结。
三极管的基本结构:发射区掺杂浓度高，因而多数载流子的浓度很高。 基区很薄，而且掺杂浓度很低，因而多子浓度很低。集电区掺杂也较低，它的多子浓度低于发射区，所以集电极和发射极不能互换。
(2)晶体三极管的放大原理:当发射结正偏，集电结反偏时，三极管内部有以下集中运动发射区向基区发射电子，形成发射极电流IE，方向与电子运动的方向相反。
电子在基区中的扩散与复合:电子到基区后由向集电区扩散，被集电极吸收形成集电极电流IC，极少的一部分与基区的空穴符合，形成基区符合电流IBN。电子被集电极收集：集电结反向偏置时，组织集电区的电子向基区扩散，但有利于吸收基区扩散过来的电子，形成集电区收集电流ICN。
三极管放大的原理:即利用发射极注入的电子在基区的扩散大大超过符合而实现的。电流之间的关系：基极电流IB，集电极电流IC，发射极电流IE，
则有：IE=IB+IC IC=βIB (β为电流放大系数)
三极管的开关状态:在数字电路中，三极管经常被当做开关使用，管子截止状态和饱和状态是开关工作时的两种稳态，而放大状态是管子从一种稳态向另一种稳态过渡的状态。
三极管的主要参数
① 共发射极电流放大系数β
② 集电极-发射极击穿电压UCEO
当UCE＞gt;UCEO时，则CE结被击穿，管子工作在一种过压工作状态，电流会急剧增加，管子容易被击穿损坏。
③ 集电极最大电流ICM:指集电极允许流过的最大电流值。
④ 最大功率PCM:指集电极允许的最大功率。
⑤ 特征频率fT:当工作频率增高时，β会下降，当f=fT时，β=1，三极管失去放大能力。
⑥ 集电极—发射极饱和压降UCES
(3)管型判别和电极判别:所谓管型判别，是指判别一只失掉型号的管子，是PNP还是NPN，是硅管还是锗管，是高频管还是低频管；而电极判别，则指分辨出它的e、b、c极。
测判三极管的口诀
三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。
一、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，图1是它们的电路符号和等效电路。
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。图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。由图可见，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。
二、 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。
三、 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?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1)对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理，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(“顺箭头”)，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。
四、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。
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