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1.5 半导体三极管

半导体三极管也称为晶体管或晶体三极管,是电流放大器件,可以把微弱的电信号放大到一定强度,在电子电路中被广泛使用,是电子电路的核心器件。

三极管的三个引脚分别是发射极、基极和集电极。三极管由两个PN结构成,其中一个称为发射结,另一个称为集电结。在进行信号放大时,使发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置,就可以实现对输入的小电流信号进行放大。

1.5.1 符号

三极管按PN结的组合方式不同,可分为NPN型和PNP型两种。常用的图形符号如图1.11所示。

图1.11 三极管图形符号

1.5.2 种类

三极管有多种分类方法:

1.按半导体材料分类,可分为硅材料三极管和锗材料三极管。

2.按三极管的极性分类,可分为锗NPN型三极管、锗PNP型三极管、硅NPN型三极管和硅PNP型三极管。

3.按结构和制造工艺分类,可分为扩散型三极管、合金型三极管和平面型三极管。

4.按电流容量分类,可分为小功率三极管、中功率三极管和大功率三极管。

5.按工作频率分类,可分为低频三极管、高频三极管和超高频三极管等。

6.按封装结构分类,可分为金属封装(简称金封)三极管、塑料封装(简称塑封)三极管、玻璃壳封装(简称玻封)三极管、表面封装(片状)三极管和陶瓷封装三极管等。

7.按功能和用途分类,可分为低噪声放大三极管、中高频放大三极管、低频放大三极管、开关三极管、达林顿三极管、高反压三极管、带阻尼三极管、微波三极管、光敏三极管和磁敏三极管等。

1.5.3 参数

三极管参数很多,大致分为三类,即直流参数、交流参数和极限参数。

1.直流参数

(1)共发射极电流放大倍数 :指集电极电流 I C 与基极电流 I B 之比,即

(2)集电极—发射极反向饱和电流 I CEO :指基极开路时,集电极与发射极之间加上规定的反向电压时的集电极电流,又称穿透电流。它是衡量三极管热稳定性的一个重要参数,其值越小,则三极管的热稳定性越好。

(3)集电极—基极反向饱和电流 I CBO :指发射极开路时,集电极与基极之间加上规定的反向电压时的集电极电流。质量好的三极管的 I CBO 应很小。

2.交流参数

(1)共发射极交流电流放大系数β:指在共发射极电路中,集电极电流变化量与基极电流变化量之比,即

(2)共发射极截止频率 f β :指电流放大系数因频率增加而下降至低频放大系数的 0.707倍时的频率,即输出信号值下降了3 dB时的频率。

(3)特征频率 f T :指 β 值因频率升高而下降至1时的频率。

3.极限参数

(1)集电极最大允许电流 I CM :指三极管参数变化不超过规定值时,集电极允许通过的最大电流。当三极管的实际工作电流大于 I CM 时,其性能将显著变差。

(2)集电极—发射极反向击穿电压 BV (BR)CEO :指集电极开路时,集电极与发射极间的反向击穿电压。

(3)集电极最大允许功率损耗 P CM :指集电极允许功耗的最大值,其大小取决于集电结的最高结温。

1.5.4 标注方法

国产三极管型号由五部分组成,各部分含义见表1.4。第一部分用数字“3”表示三极管;第二部分用字母表示三极管的材料和极性;第三部分用字母表示三极管的类别;第四部分用数字表示同一产品的序号;第五部分用字母表示规格号。

表1.4 三极管型号及含义

1.5.5 测量方法

用数字万用表可以区分三极管的管脚和测量共发射极电流放大系数

1.三极管基极管脚和类型判别

将数字万用表档位开关放在二极管测量档,将红表笔接触其中一个引脚,黑表笔分别接触另外两个引脚,若两次测量中得到的值都较小,则说明与红表笔接触的引脚是基极,且该三极管是NPN型的;如果两次测量中一次测量得到的值较小,另一次测量得到的值为“1”,则说明与红表笔接触的引脚不是基极,应改变与红表笔接触的引脚重新进行测量。

如果在上述测量过程中没有找到基极,则要交换红表笔和黑表笔,重复上述测量过程,若两次测量中得到的值均较小,则说明与黑表笔接触的引脚是基极。

2.三极管共发射极电流放大倍数 的测量

将数字万用表档位开关放在“HFE”测量档,根据上面已判断出的三极管基极和三极管类型,选择合适的“HFE”档测量插孔,并将两个未知引脚分别交换插孔位置测量,在得到的两个测量值中,为非“1”时是三极管的共发射极电流放大倍数 的值,两个未知引脚在此测量值下引脚旁的符号即为相应引脚的管脚符号。 4g/ccK5pnxh4G45RqeyG9qx0P2hbU0DDjawkoZKoLg4Bybn1YVwuz5FlDS49c+hB

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