实验 三极管的三种接法

实验三 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1.学会放大器静态工作点的调试方法, 分析静态工作点对放大器性能的影响2.掌握放大器电压放大倍数A V 、输入电阻Ri 、输出电阻RO 及最大不失真输出电压的测试方法。

3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验仪的使用方法。

二、实验原理晶体管单级放大电路有三种基本接法, 即共射电路、共集电路、共基电路。

三种基本接法的特点分别为:1.共射电路既能放大电流又能放大电压, 输入电阻在三种电路中居中, 输出电阻大, 频带较窄；常做为低频电压放大电路的单元电路。

2.共集电路只能放大电流不能放大电压，是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，具有电压跟随的特点。

常用于电压放大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。

3.共基电路只能放大电压不能放大电流，输入电阻小，电压放大倍数和输出电阻与共射电路相当，但频率特性是三种接法中最好的电路，常用于宽频带放大器。

放大电路的主要性能指标有：放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带等。

而保证基本放大电路处于线性工作状态（不产生非线性失真）的必要条件是设置合适的静态工作点Q, Q 点不但影响电路输出是否失真, 而且直接影响放大器的动态参数。

本实验所采用的放大电路为电阻分压式工作点稳定的单管放大电路（图3-1）。

它的偏置电路采用RB1和RB2组成分压电路, 因此基极电位UB 几乎仅决定于RB1与RB2对VCC 的分压, 而与环境温度的变化无关；同时三极管的发射极中接有电阻RE, 它将输出电流IC 的变化引回到输入回路来影响输入量UBE, 以达到稳定静态工作点的目的。

当放大器的输入端加入输入信号ui 后, 在放大器的输出端便可以得到一个与ui 相位相反, 幅值被放大了的输出信号uO, 从而实现了电压放大。

图3-1电路的静态工作点可用下式估算:CC2B 1B 1B B R +R R ≈U Ｖ　I E =C EBEB I ≈R U U －U CE =V CC -(R C +R E )而电压放大倍数、输入电阻、输出电阻分别为:A V =-　beLC r R //R βbe 2B 1B i r //R //R =RC O R ≈R 注意: 测量放大器的静态工作点时, 应在输入信号ui=0的条件下进行。

NPN和PNP三极管的使用和连接方法在单片机应用电路中三极管主要的作用就是开关作用。

PNP与NPN两种三极管使用方法上图中，横向左侧的引脚叫做基极b，有一个箭头的是发射极e，剩下的一个引脚就是集电极 c。

首先来说一下NPN型，这种型号的三极管在用于开关状态时，大都是发射极接地，集电极接高电平，基极接控制信号。

其次对于PNP型的三极管，用于开关状态时，一般都是发射极接高电平，基极接控制信号。

三极管导通时，电流从发射极流向集电极。

相关推荐：四句口诀，玩转三极管！三极管的开关原理三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。

相关推荐：放下教科书，来看下三极管的应用电路。

放大状态主要应用于模拟电路中，且用法和计算方法也比较复杂，我们暂时用不到。

而数字电路主要使用的是三极管的开关特性，只用到了截止与饱和两种状态。

三极管的用法特点，关键点在于 b 极（基极）和 e 级（发射极）之间的电压情况，对于PNP 而言，e 极电压只要高于 b 级 0.7V 以上，这个三极管 e 级和 c 级之间就可以顺利导通。

同理，NPN 型三极管的导通条件是 b 极比 e 极电压高 0.7V。

总之是箭头的始端比末端高 0.7V 就可以导通三极管的 e 极和 c 极。

以上图PNP三极管为例，基极通过一个 10K 的电阻接到了单片机的一个 IO口上，假定是 P1.0，发射极直接接到 5V 的电源上，集电极接了一个LED 小灯，并且串联了一个1K 的限流电阻最终接到了电源负极 GND 上。

如果 P1.0 由我们的程序给一个高电平 1，那么e到 b 不会产生一个 0.7V 的压降，这个时候，发射极和集电极也就不会导通，那么竖着看这个电路在三极管处是断开的，没有电流通过，LED2 小灯也就不会亮。

如果程序给 P1.0 一个低电平 0，这时 e 极还是 5V，于是 e 和 b 之间产生了压差，三极管 e 和 b 之间也就导通了，三极管 e 和 b 之间大概有 0.7V 的压降，那还有（5-0.7）V 的电压会在电阻 R47 上。

有关三极管配对fsweiliang：万能表配对电流不足没大用,建议你配配VBE,就是拿万能表测试二极管的那个档测试1-3脚看看他的压降,配对到0.5%的VBE有点点实用,只限于同极业余粗配，万能表可以粗测放大倍数，以胜利VC890C+为例他的测量IC值是随IB输入变化而变化，B=300时大概为5MA，如果测试大管，大管的B值一般100上下，IC值不会超3MA，只作参考粗配出来再配对VBE，VBE很关键，VBE按0.6V来算，只要误差1%，就会在0。

22R电阻上产生6MV上下的误差。

飞龙HIFI：简单的配对方法：旭华电子：相信所有DIY爱好者都会遇到晶体管配对的问题。

这种事情单靠一只万用表是解决不了问题的。

即便是带HFE测量的万用表，往往由于基极电流的限制，小功率管还可以测，中功率管和大功率管就无法准确测试了。

在实践中，本人用洞洞板和几个常见小零件搭出了一个晶体管直流参数测试仪，配合万用表，可以精确测量出三极管的直流放大倍数。

非常简单，效果也不错，大家都可以尝试一下。

首先先阐述一下测试原理。

以NPN管为例，待测晶体管发射极和5V电源负端相连，基极通过基极电阻连接5V电源正端，集电极通过集电极电阻连接5V电源正端。

此时，待测晶体管处于导通状态，Vbe近似等于0.7V，因此，待测晶体管基极电流为：(5-0.7)/430K=10uA待测晶体管集电极电流为：10uA*HFE待测晶体管集电极电阻为100欧姆，此时集电极电阻两端电压为：100欧*10uA*HFE=HFE(mV)因此，只要用毫伏档测量集电极电阻两端电压，即可得出被测晶体管的放大倍数。

当基极电阻43K、集电极电阻10欧时（对应Ib=0.1mA）；以及基极电阻4.3K、集电极电阻1欧时（对应Ib=1mA），也同样如此。

对于PNP管来说，只要颠倒电源极性即可得出同样结论。

这样，我们就可方便的设计出Ib=10uA，Ib=0.1mA，Ib=1mA三种测试场景。

22.认识三极管、三极管三个引脚在电路中的接法
三极管，主要有两种，NPN型和PNP型，这两种不同类型的三极管的电路符号和文字符号一定要记住它；
三极管的型号有很多，而且型号不同、封装不同的三极管的脚位排列顺序就不一样，很乱的，碰到不熟悉的三极管型号最好能上网查查资料，查明白了，再用万用表测量，就很直观的，有没有问题一目了然，想当然的测量维修有可能引起误判故障的！
三极管的三个电极之间的关电流关系也是一定要掌握的，不管是NPN三极管还是PNP三极管，都是
ib电流+ic电流=ie电流
只不过两种三极管的电流方向不一样。

NPN三极管电流方向是从三极管的B极到E极、从C极到E极。

电流就像两股电流合起来从E极出来了。

而PNP三极管电流方向是从E极到B极、从E极到C极，就像一股电流从E极进入，分成两股从B极、从C极流出。

总之，三极管的电流搞明白了，基本上就可以认为三极管原理你就理解了。

因为三极管就是一个电流控制型器件。

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三极管共射极共集电极
三极管是一种常用的电子元件，它有三个电极，分别是发射极、基极和集电极。

其中，共射极和共集电极是指三极管的两种基本接法。

共射极接法是指输入信号加在基极上，输出信号从集电极上取出，而发射极则接地。

这种接法具有电压增益大、电流增益小的特点，适合作为放大器使用。

由于输出电压与输入电压之间存在180°的相位差，因此共射极接法也可以用作反相放大器。

共集电极接法是指输入信号加在基极上，输出信号从发射极上
取出，而集电极则接地。

这种接法具有电压增益小、电流增益大的
特点，适合作为缓冲放大器使用。

由于输入电压与输出电压之间具
有相同的相位，因此共集电极接法也可以用作非反相放大器。

总的来说，共射极和共集电极是根据三极管的不同工作方式而
采用的两种基本接法，它们分别适用于不同的电路需求和信号处理
应用。

在实际电路设计中，工程师需要根据具体的要求和性能指标
来选择合适的接法，以实现所需的信号放大和处理功能。

左图和右图都是NPN、PNP三极管开关形式的典型接法。

只有一个上拉下拉电阻的区别。

如果是GND~VCC的信号驱动，左图即可。

如果是强弱电流驱动，选右图。

NPN适合做低端驱动，PNP适合做高端驱动。

类似的NMOS和PMOS也是如此。

因此，为了获得相应的控制电位差，把npn的射级对地，你比较容易获得一个开启信号。

如果你把npn的集电极直接接vcc，那么你就需要VCC甚至VCC以上的信号才能开启，驱动起来不方便，更重要的是，随着负载上电压的变化，你的Ib不稳定。

因此一般来说，低端关在低端高端管在高端。

有没有特殊情况呢？是有的，比如npn在高端加自举电路维持一个稳定的ib。

暂不讨论。

PLC与接近开关、光电开关的接线PLC的数字量输入接口并不复杂，我们都知道PLC为了提高抗干扰能力，输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。

因此，输入端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED导通，被光电耦合器的光电管接收，即可使外部输入信号可靠传输。

目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入，各厂商的单端共点（Com）的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分，日系PLC通常采用正极共点，欧系PLC习惯采用负极共点；日系PLC供应欧洲市场也按欧洲习惯采用负极共点；为了能灵活使用又发展了单端共点（S/S）可选型，根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。

由于这些区别，用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。

二：输入电路的形式1、输入类型的分类PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sink Current拉电流），单端共点接电源负极为SRCE（source Current灌电流）。

资料网2、术语的解释SINK漏型SOURCE源型SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。

SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。

国内对这两种方式的说法有各种表达：1）、根据TI的定义，sink Current为拉电流，source Current为灌电流，2）、由按接口的单端共点的极性，共正极与共负极。

这样的表述比较容易分清楚。

3）、SINK为NPN接法，SOURCE为PNP接法（按传感器的输出形式的表述）。

4）、SINK为负逻辑接法，SOURCE为正逻辑接法（按传感器的输出形式的表述）。

PLC与接近开关、光电开关的接线PLC的数字量输入接口并不复杂，我们都知道PLC为了提高抗干扰能力，输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。

因此，输入端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED导通，被光电耦合器的光电管接收，即可使外部输入信号可靠传输。

目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入，各厂商的单端共点（Com）的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分，日系PLC通常采用正极共点，欧系PLC习惯采用负极共点；日系PLC供应欧洲市场也按欧洲习惯采用负极共点；为了能灵活使用又发展了单端共点（S/S）可选型，根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。

由于这些区别，用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。

二：输入电路的形式1、输入类型的分类PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sink Current 拉电流），单端共点接电源负极为SRCE（source Current 灌电流）。

PLC资料网2、术语的解释SINK漏型SOURCE源型SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。

SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。

国内对这两种方式的说法有各种表达：1）、根据TI的定义，sink Current 为拉电流，source Current为灌电流，2）、由按接口的单端共点的极性，共正极与共负极。

这样的表述比较容易分清楚。

3）、SINK为NPN接法，SOURCE为PNP接法（按传感器的输出形式的表述）。

4）、SINK为负逻辑接法，SOURCE为正逻辑接法（按传感器的输出形式的表述）。

NPN和PNP三极管的使用和连接方法在单片机应用电路中三极管主要的作用就是开关作用。

PNP与NPN两种三极管使用方法上图中，横向左侧的引脚叫做基极b，有一个箭头的是发射极e，剩下的一个引脚就是集电极 c。

首先来说一下NPN型，这种型号的三极管在用于开关状态时，大都是发射极接地，集电极接高电平，基极接控制信号。

其次对于PNP型的三极管，用于开关状态时，一般都是发射极接高电平，基极接控制信号。

三极管导通时，电流从发射极流向集电极。

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放大状态主要应用于模拟电路中，且用法和计算方法也比较复杂，我们暂时用不到。

而数字电路主要使用的是三极管的开关特性，只用到了截止与饱和两种状态。

三极管的用法特点，关键点在于 b 极（基极）和 e 级（发射极）之间的电压情况，对于PNP 而言，e 极电压只要高于 b 级 0.7V 以上，这个三极管 e 级和 c 级之间就可以顺利导通。

同理，NPN 型三极管的导通条件是 b 极比 e 极电压高 0.7V。

总之是箭头的始端比末端高 0.7V 就可以导通三极管的 e 极和 c 极。

以上图PNP三极管为例，基极通过一个 10K 的电阻接到了单片机的一个 IO口上，假定是 P1.0，发射极直接接到 5V 的电源上，集电极接了一个LED 小灯，并且串联了一个1K 的限流电阻最终接到了电源负极 GND 上。

如果 P1.0 由我们的程序给一个高电平 1，那么e到 b 不会产生一个 0.7V 的压降，这个时候，发射极和集电极也就不会导通，那么竖着看这个电路在三极管处是断开的，没有电流通过，LED2 小灯也就不会亮。

如果程序给 P1.0 一个低电平 0，这时 e 极还是 5V，于是 e 和 b 之间产生了压差，三极管 e 和 b 之间也就导通了，三极管 e 和 b 之间大概有 0.7V 的压降，那还有（5-0.7）V 的电压会在电阻 R47 上。