第4讲 晶体三极管mm.

PN 结的本质：在 P 型半导体和 N 型半导体的结合面两侧，留下离子薄层，这个离子薄层形成的空间电荷区称为 PN 结。

1、切入点：要想很自然地说明问题，就要选择恰当地切入点。

讲三极管的原理我们从二极管的原理入手讲起。

二极管的结构与原理都很简单，内部一个 PN 结具有单向导电性，如示意图B。

很明显图示二极管处于反偏状态， PN 结截止。

我们要特殊注意这里的截止状态，实际上 PN 结截止时，总是会有很小的漏电流存在，也就是说 PN 结总是存在着现象， PN 结的单向导电性并非百分之百。

为什么会浮现这种现象呢？这主要是因为PN 结反偏时，能够正向导电的多数载流子被拉向电源，使PN 结变厚，多数载流子不能再通过 PN 结承担起载流导电的功能。

所以，此时漏电流的形成主要靠的是少数载流子，是少数载流子在起导电作用。

反偏时，少数载流子在电源的作用下能够很容易地反向穿过 PN 结形成漏电流。

漏电流之所以很小，是因为少数载流子的数量太少。

很明显，此时漏电流的大小主要取决于少数载流子的数量。

如果要想人为地增加漏电流，只要想办法增加反偏时少数载流子的数量即可。

所以，如图B漏电流就会人为地增加。

其实，光敏二极管的原理就是如此。

光敏二极管与普通光敏二极管一样，它的 PN 结具有单向导电性。

因此，光敏二极管工作时应加之反向电压，如图所示。

当无光照时，电路中也有很小的反向饱和漏电流，普通为1×10-8 —1×10-9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止；光敏二极管工作在反偏状态，因为光照可以增加少数载流子的数量，于是光照就会导致反向漏电流的改变，人们就是利用这样的道理制作出了光敏二极管。

既然此时漏电流的增加是人为的，那末漏电流的增加部份也就很容易能够实现人为地控制。

2、强调一个结论：讲到这里，一定要重点地说明 PN 结正、反偏时，多数载流子和少数载流子所充当的角色及其性质。

为什么呢？这就导致了以上我们所说的结论：反偏时少数载流子反向通过 PN 结是很容易的，甚至比正偏时多数载流子正向通过 PN 结还要容易。

一、三极管的结构类型与工作原理半导体三极管又称为晶体管、三极管、双极型晶体管、BJT 。

它由2个背靠背的PN结组成，分为NPN型、PNP型。

由制造的材料又分为硅三极管、锗三极管。

NPN型三极管：c：collector 集电极；b：base 基极；e：emitter 发射极采用平面管制造工艺，在N＋型底层上形成两个PN结。

工艺特点：三个区，二个结，引出三根电极杂质浓度(e区掺杂浓度最高，b区较高，c 区最低)；面积大小( c区最大，e区大，b区窄)。

PNP型三极管：在P＋型底层上形成两个PN结。

NPN管的工作原理：为使NPN管正常放大时的条件：射结正偏(VBE＞0)，集电结反偏(VCB＞0)。

发射区向基区大量发射电子(多子)，进入基区的电子成为基区的少子，其中小部分与基区的多子( 空穴)复合，形成IB电流，绝大部分继续向集电结扩散并达到集电结边缘。

因集电结反偏，这些少子将非常容易漂移到集电区，形成集电集电流的一部分ICN。

而基区和集电区本身的少子也要漂移到对方，形成反向饱和电流ICBO。

，，晶体管的四种工作状态：1、发射结正偏，集电结反偏：放大工作状态用在模拟电子电路2、发射结反偏，集电结反偏：截止工作状态3、发射结正偏，集电结正偏：饱和工作状态用在开关电路中4、发射结反偏，集电结正偏：倒置工作状态较少应用三种基本组态：集电极不能作为输入端，基极不能作为输出端。

1、共基组态(CB)输入：发射极端：基极公共(此处接地) 。

输出：集电极。

VBE＞0，发射结正偏，VCB＞0(∵VCC＞VBB)，集电结反偏。

所以三极管工作在放大状态。

发射极组态(CE)：共集电极组态(CC)：共基组态时电流关系(放大状态)：，，称为共基极直流电流放大系数，0.98~0.998。

ICBO称为集电结反向饱和电流，其值很小，常可忽略。

其中穿透电流，。

当时，称为共射极直流电流放大系数, 穿透电流ICEO ，其值较小，也常可忽略。

所以有和之间的关系：共集组态时电流关系(放大状态)：无论哪种组态，输入电流对输出电流都具有控制作用，因此三极管是一种电流控制器件(CCCS)。

晶体三极管又称晶体管、双极型晶体管；在晶体管中有两类不同的载流子参与导电。

一、晶体管的结构和类型
1.晶体管的结构
在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就形成三极管。

2.晶体管的类型
基极为P的称为NPN型，基极为N的称为PNP型。

二、晶体管的电流放大作用
晶体管的放大状态的外部条件：发射结正偏且集电结反偏。

发射结正偏：发射区的载流子可以扩散到基区
集电结反偏：基区的非平衡少子(从发射区扩散到基区的载流子)可以漂移到集电区。

如果发射结正偏，集电结也正偏，出现的情况将是发射区的载流子扩散到基区，同时集电区的载流子也漂移到基区。

1.晶体管内部载流子运动
①发射结正偏：发射区载流子向基区扩散，基区空穴向发射区漂移
②集电极反偏，非平衡少子运动：从发射区过来的载流子到达基区后，称为非平衡少子(基区是P带正电，载流子是电子，所以是非平衡少子；基区空穴虽然是多子，但是数量比较少)，一方面与基区的空穴复合(少量)；另一方面，由于集电极反偏，会产生非平衡少子的漂移运动，非平衡少子从基区漂移到集电极，从而产生漂移电流。

由于集电极面积非常大，所以可以产生比较大的漂移电流(到达基区的载流子，由于集电极反偏，所以对基区的非平衡少子有吸引，集电极带正电，非平衡少子带负电）
③集电极反偏，少子漂移电流：由于集电结反偏，处于基区的少子(电子)会漂移运到到集电区；集电区的少子(空穴)会漂移运动到基区
2.晶体管中的电流分关系
三、共射电路放大系数
1.直流放大系数：放大系数：I c=(1+β)I B
2.交流放大系数：直流电流放大系数可以代替交流电流放大系数
四、结语
希望本文对大家能够有所帮助。

晶体三极管晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

目录[隐藏]∙ 1 工作原理∙ 2 主要作用∙ 3 主要参数∙ 4 特性曲线∙ 5 产品检测∙ 6 工作状态∙7 产品分类∙8 主要类别∙9 基极判别∙10 判断口诀∙11 基本放大电路∙12 判断好坏∙13 主要特点∙14 判断故障∙15 注意事项∙16 产品展示∙17 相关词条18 参考资料晶体三极管-工作原理晶体三极管晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：储管和硅管。

而每一种又有NPN和PNP 两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

NPN管它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN 结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。

当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正确，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。

由于基区很薄，加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给，从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得：Ie=Ib+Ic 这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即：β1=Ic/Ib式中：β--称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：β=△Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。

晶体三极管及其特性半导体三极管又称品体三极管。

在各种屯子电路中都离不开这里所讲的三极管是目前使用十分普遍的半导体三极管。

1 •电路符号及外形三极管的电路符号及部分常见三极管的外形，如图图(a)所示为国标最新规定的NPN型半导体三极管电路符号图(b)所示为我国最新规定的PNP型半导体三极管电路符号。

在集成电路中仅用这两种电路符号。

图(c)所示是我国最新规定的集电极接管子外壳的NPN型管子电路符号，这种管子迥常是功率较大的管于，它的引脚只有两个，即只有基极和发射极两个引脚，而集电极是接外壳的，外壳接电路。

对于PNP型管子集电极接外壳时，电路符号基本相同，只是发射极的箭头方向不同。

图(d)所示是我国以前使用的三极管电路符号，在目前大量书刊、资料的电路图个还有这种电路符号。

图(e)所示是B96普遍采用的塑料封装三极管，塑料封装的三极管还有许多其他形状。

图⑴所示是金局外壳的三极管外形图(g)所示是大功率三极管，管子外壳体积很大2 •半导体三板管的结构 三极管按照极TI 代理性划分有两种，即 PNP 型和NPN 型，三极管的结构示意 图如图2所示。

图（a ）所示为N 州型管结构示意图，从图中可以看出，它由三块半导体 组成，构成两个PN 结，即集电结和发射结，共引出三个电极，分别是集电极、基 极和发射极。

管中工作电流有集电极电流 IC 、基极电流IB 、发射极电流IE ； IC 、IB汇合后从发射极流出，电路符号中发射极箭头方向朝外形象地表明了电流的流动方向， 这对读固有帮助。

上述代表各极的字母也可用小写字母 c 、b 、e 表示|】E =十♦其中1匚=* A ；》J" /c Q Zg图（b ）所示是PNP 型管结构示意图，不同之处是 P 、N 型半导体的排列方向不同,其他基本一样。

电流方向是从发射极流向管子内，基极电流和集电极电流都是从管子 流出，这从PNP 型管电路符号中发射极箭头所指方向也可以看出。

晶体管(三极管)内部结构、管脚识别及电流放大原理图文说明晶体管实物如图2.2 所示。

图2.2晶体管实物1.晶体管的结构与电路符号半导体晶体管由于在工作时半导体中的电子和空穴两种载流子都起作用，所以属于双极型器件，也称双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)。

晶体管的种类很多，按照半导体材料的不同，可分为硅管、锗管；按功率分为小功率管、中功率管和大功率管；按照频率分为高频管和低频管；按照制造工艺分为合金管和平面管等。

通常按照结构的不同分为两种类型：NPN型管和PNP 型管。

图2.3给出了NPN和PNP 管的结构示意图及其图形和文字符号，符号中的箭头方向是晶体管的实际电流方向。

文字符号有时也采用大写。

图2.3晶体管的结构示意与图形和文字符号2.晶体管的判别要准确地了解一只晶体管的类型、性能与参数，可用专门的测量仪器进行测试，但一般粗略判别晶体管的类型和引脚，可直接通过晶体管的型号简单判断，也可利用万用表测量的方法判断。

下面具体介绍其型号的意义及利用万用表简单测量的方法。

⑴晶体管型号的意义晶体管的型号一般由五大部分组成，如3AX31A、3DG12B、3CG14G等。

下面以3DG110B 为例来说明各部分的命名含义。

3D G110B电极数材料与类型功能序号规格号①第一部分由数字组成，表示电极数。

“3”代表晶体管。

②第二部分由字母组成，表示晶体管的材料与类型。

A表示PNP型锗管，B表示NPN 型锗管，C表示PNP型硅管，D表示NPN型硅管。

③第三部分由字母组成，表示晶体管的类型，即表明管子的功能。

④第四部分由数字组成，表示晶体管的序号。

⑤第五部分由字母组成，表示晶体管的规格号。

⑵判别晶体管的引脚、管型及好坏晶体管的引脚必须正确辨认，否则，不但接入电路不能正常工作，还可能烧坏晶体管。

当晶体管上标记不清楚时，可以用万用表来初步确定晶体管的类型(NPN型还是PNP 型)，并辨别出e、b、c三个电极。

三极管工作原理(详解)三极管，也叫晶体三极管，简称晶体管，是一种能够放大电路中微小信号的电子元器件。

它的原理是通过控制一个区域的电子流，来改变另一个区域的电流。

晶体管最早由贝尔实验室的威廉·肖克利发明，是现代电子技术的基础之一。

本文将详细讲解三极管的工作原理。

一、晶体管的结构晶体管由三个掺杂不同材料的半导体层构成，分别为发射极（EB）、基极（CB）和集电极（CE）。

发射极（E）：它是一个P型半导体，它的厚度很少，通常在0.01毫米以上，但是面积很大，通常在平方数分米。

基极（B）：它是一个N型半导体，尽管它的尺寸比发射极大，但它的浓度很低，它是晶体管的控制电极。

集电极（C）：它是一个N型半导体，通常比基极大几倍，是晶体管的输出电极。

为了保护晶体管的内部结构，晶体管需要封装成小型的金属或塑料外壳。

封装的芯片会被裸露出来，然后通过银色的金属脚连接电路板。

二、晶体管的工作原理晶体管是一种由硅和其他半导体材料构成的小型电子元件。

它的最重要的特性是可以放大信号。

晶体管的三个引脚在应用中被分别用作发射极、基极和集电极。

晶体管通过控制基极的电压，就能够放大电路中的微小信号。

晶体管具有三个工作区，它们分别是截止区、放大区和饱和区。

1. 截止区当基极电压低于截止电压时，晶体管处于截止状态，整个晶体管的结构中没有电流流动。

2. 放大区当基极电压高于截止电压时，晶体管处于放大状态。

此时，基极电压对晶体管的集电极电流产生控制作用。

如果基极电压升高，晶体管中的电流流向集电极方向就会升高，从而放大晶体管输入的电信号。

3. 饱和区当基极电压继续升高，晶体管中的电流达到最大值时，晶体管就会进入饱和状态。

在饱和区，晶体管可以用作开关，输出高电平或低电平。

三、晶体管的偏置要正确使用晶体管，需要对其进行偏置操作。

晶体管的偏置，是指将晶体管连接到电路中，并用一个外部电源提供所需要的电力。

基极电压在适当的电压下，即可使晶体管处于放大状态。

电脑是由很多很多各种各类的电子元件组成的，而三极管就在其中，并发挥重要作用。

其作为电子线路板的重要组成部分在电脑维修过程中使得我们要经常与其“打交道”。

晶体三极管``````三极管是电流控制型器件，按导电类型分为PNP管和NPN管。

其在电路中的作用常是放大、开关和稳压。

电路符号及常见型号：三极管电路符号及常见型号(点击看大图)图中箭头的方向是发射极e加正向电压时电流的方向型号T04、SIA、IAM、KIN、IP、IAP都是NPN型三极管；型号T06、2B、2A、都是PNP型三极管；三极管的作状态在实际电路中，主要应用了放大电路和开关电路。

1、放大电路：当基极（输入端）输入一个较小的基极电流时，其集电极（输出端）将按比例产生一个较大的集电极电流，这个比例就是三极管的电流放大系数。

（VC ＞Vb ＞ Ve）2、开关电路：三极管在电路中通常用做电子开关。

在开关状态下的三极管处于饱和（导通）状态和截止状态。

a、饱和（导通）状态：三极管的发射极加正向电压时，这时集电极与发射极之间的电阻很小，就像开关闭合一样，三极管处于饱和（导通）状态；（ Vb ＞Ve ）b、截止状态：三极管的发射极加反向电压或两断电压为零时,这时集电极与发射极之间的电阻很大，就像开关断开一样，三极管处于截止状态；；（Vb ≤Ve）三极管的检测与代换用档找基极：用一个表笔接任意一脚，另一表笔分别接另外两脚，如果两次都有400~600的数值，则不动的表笔接的就是基极b；集电极与发射极：两次阻值中，较大的一次接的是发射极e，小的一次是集电极c；红表笔接基极b，能测出两组数值的是NPN管；黑表笔接基极b，能测出两组数值的是PNP管；注意：在路测量时，无论表笔怎么接，所测阻值不能为0或1（∞）。

超详细的晶体三极管原理讲解和应用分析，以水龙头比喻太恰当了什么是三极管？三极管，全称为半导体三极管、双极型晶体管或者晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。

其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。

三极管是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

晶体三极管是一种三端器件，内部含有两个相距很近的PN结（发射结和集电结），两个PN结加上不同极性、不同大小的偏置电压时，晶体三极管呈现不同的特性和功能。

晶体三极管由于结构不同，可以分为NPN型三极管和PNP型三极管，NPN型三极管和PNP型三极管的逻辑符号如下图1所示。

图1 NPN型三极管和PNP型三极管逻辑符号三极管的三种工作状态是非常重要的，是无线电基础中的基础。

对此我是这样理解的。

无论是NPN型三极管还是PNP型三极管，当发射结加正向偏置电压，而集电结加反向偏置电压时，那么该三极管就工作在放大模式；而当其发射结和集电结都加正向偏置电压时，该三极管就工作在饱和模式；而当发射结和集电结同时加反向偏置电压时，那么该三极管就工作在截止模式。

为此我编了一句顺口溜：发正集反是放大；全正饱和全反截，希望对大家理解有用。

既然晶体三极管那么重要，那么我们改如何正确理解三极管的工作原理，并正确使用三极管呢？小何下面就跟大家一一分享。

三极管的工作原理三极管的放大原理如下图2所示，晶体管中大小与输入信号呈正比的输出信号可以认为是从电源来的，他们的输入信号从基级进入而从发射级出来，晶体管只是吸收此时输入信号的振幅信息，由电源重新产生输出信号，这就是放大的原理。

图2 三极管放大原理值得注意的是，对于三极管放大作用的理解，必须切记一点：根据能量守恒定律，能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。

晶体管的内部工作原理就是对流过基极与发射极之间的电流进行不断地监视，并控制集电极-发射极间电流源，使基极-发射极间电流的数十至数百倍（因晶体管种类而异）的电流在集电极与发射极之间流动。