两极管三极管

晶体管的最大集电极电流Icm

晶体管的最大集电极电流 Icm

定义：晶体管处于共发射极工作时，集电极—发射极之间的电压为一定值，增加晶体管的Ic，随着Ic的增加，晶体管的放大会减小。当晶体管的放大降到是正常时（测试条件）的一半时，此时的Ic就称为Icm。

此电参数对工程设计的指导意义是：决定了晶体管正常工作的电流范围。

此电参数与放大有关。从放大（此处所说的放大是指晶体管在共发射极电路时的Hfe。在没有特别说明时，都是指此）的公式上可知：

Ic=Iceo+β*Ib————（Vce=常数）

Iceo————晶体管的漏电流，又称穿透电流

晶体管在通电后，总有漏电流（Iceo）的存在。而且Iceo与温度强相关。因此，此参数也与温度强相关。

双极型晶体管是电流控制器件。在设计时，对此项参数的考虑要点是必须考虑晶体管的工作环境温度。随着温度升高，放大升高，使晶体管的Ic增大，当进入恶性循环后，晶体管会很快失效。

在设计时，整机中Ic的实测值，不要超过规格书所标的60%。如果超过此值，同样会使晶体管的可靠性出现数量级的下降。对此可以从硅材料的导电特性（趋边效应）中，找到答案。

3、 集电极最大耗散功率Pcm

定义：晶体管工作时，施加在集电极—发射极之间的电压和流过该晶体管集电极电流的乘积，即为此晶体管的集电极耗散功率。所谓集电极最大耗散功率Pcm则是考虑到晶体管的热阻、最高结温等综合因素，以文字形式，规定的值，此数值由规格书提供。

晶体管的Pcm除了与芯片面积有关外，还与封装形式有关。一般情况下，封装为TO-92的，Pcm<650mW，封装为TO-126的，Pcm<1.25W，封装为TO-220的，Pcm<2W。当芯片采用TO-220的封装时，基本就与芯片面积无关了。需要说明的是，在这里的说的Pcm，都是不带散热片的“裸管”。

此电参数对工程设计的指导意义是：决定了晶体管正常工作的功率范围。

需要说明的是，Pcm是无法进行测量的，只能靠设计和工艺保证。如果从单一的极限参数来讲，BV（反向击穿）是可逆的，即降低电压，晶体管仍能恢复原来的特性；瞬间的集电极电流超过Icm了，晶体管也就是放大变差而已。但对Pcm就不是了，如果晶体管工作时的Pc超过了Pcm，那怕是瞬间（毫秒级）的，则晶体管也很可能会永久失效，至少会使P-N结受损，这样，会导致整机的可靠性大大下降。我在进行客户服务的过程中，此类事遇到过多次。

作为电子初学者来说，模拟电路非常重要,模拟电路的三极管的应用是重中之重,能正确理解三极管的放大区、饱和区、截止区是理解三极管的标志。

很多初学者都会认为三极管是两个 PN 结的简单凑合，如下图：

这种想法是错误的，两个二极管的组合不能形成一个三极管，我们以 NPN 型三极管为例，如下图：

两个 PN 结共用了一个 P 区（也称基区），基区做得极薄，只有几微米到几十微米，正是靠着它把两个 PN 结有机地结合成一个不可分割的整体，它们之间存在着相互联系和相互影响，使三极管完全不同于两个单独的 PN 结的特性。三极管在外加电压的作用下，形成基极电流、集电极电流和发射极电流，成为电流放大器件。

三极管的电流放大作用与其物理结构有关，三极管内部进行的物理过程是十分复杂的，初学者暂时不必去深入探讨。从应用的角度来讲，可以把三极管看作是一个电流分配器。一个三极管制成后，它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了，如下图所示：

β 和 α 称为三极管的电流分配系数，其中 β 值大家比较熟悉，都管它叫电流放大系数。三个电流中，有一个电流发生变化，另外两个电流也会随着按比例地变化。例如，基极电流的变化量 ΔI b ＝ 10 μA ， β ＝ 50 ，根据 ΔI c ＝ βΔI b 的关系式，集电极电流的变化量 ΔI c ＝ 50×10 ＝ 500μA ，实现了电流放大。

三极管自身并不能把小电流变成大电流，它仅仅起着一种控制作用，控制着电路里的电源，按确定的比例向三极管提供 I b 、 I c 和 I e 这三个电流。为了容易理解，我们还是用水流比喻电流，如下图所示： 这是粗、细两根水管，粗的管子内装有闸门，这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度。如果细管子中没有水流，粗管子中的闸门就会关闭。注入细管子中的水量越大，闸门就开得越大，相应地流过粗管子的水就越多，这就体现出“以小控制大，以弱控制强”的道理。由图可见，细管子的水与粗管子的水在下端汇合在一根管子中。

二极管的特性与应用

几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。

二极管的工作原理

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。

二极管的类型

二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。

二极管的导电特性

二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。

各种二极管、三极管检测方法

一、二极管的检测方法与经验与经验

1 1 检测小功率晶体检测小功率晶体二极管 A A 判别正、负电极判别正、负电极判别正、负电极

(a) (a) 观察外壳上的的符号标记。观察外壳上的的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，

带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。

(b) (b) 观察外壳上的色点。观察外壳上的色点。观察外壳上的色点。在点接触在点接触二极管的外壳上，的外壳上，通常标有极性色点通常标有极性色点通常标有极性色点((白

色或红色色或红色))。一般标有色点的一端即为正极。还有的二极管上标有色环，带色环

的一端则为负极。的一端则为负极。

(c)(c)以阻值较小的一次测量为准，以阻值较小的一次测量为准，以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，黑表笔所接的一端为正极，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的红表笔所接的一端则为负极。一端则为负极。

B B 检测最高工作频率检测最高工作频率fMfM。晶体。晶体二极管工作频率，除了可从有关特性表中查

阅出外，实用中常常用眼睛观察二极管内部的触丝来加以区分，如点接触型二

极管属于高频管，面接触型二极管多为低频管。另外，也可以用万用表R×1k

挡进行测试，一般正向电阻小于1K的多为高频管。的多为高频管。

C C 检测最高反向击穿电压检测最高反向击穿电压VRMVRM。对于交流电来说，因为不断变化，因此最。对于交流电来说，因为不断变化，因此最

高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。需要指出的是，最高反向工作电压并不是二极管的击穿电压。一般情况下，二极管的击穿电压要比最高

反向工作电压高得多反向工作电压高得多((约高一倍约高一倍))。

2 2 检测玻封硅高速开关检测玻封硅高速开关二极管

检测硅高速开关二极管的方法与检测普通二极管的方法相同。不同的是，

这种管子的正向电阻较大。用R×1k电阻挡测量，一般正向电阻值为5K5K～～10K 10K ，，