三極管的信息大解剖

三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，是一種控制電流的半導(dǎo)體器件其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào)， 也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的 PN 結(jié)，兩個(gè) PN 結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有 PNP 和 NPN 兩種。

1

三極管的基本結(jié)構(gòu)

晶體三極管（以下簡(jiǎn)稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有 NPN 和 PNP 兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅 NPN 和鍺 PNP 兩種三極管，（其中，N 是負(fù)極的意思（代表英文中 Negative），N 型半導(dǎo)體在高純度硅中加入磷取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而 P 是正極的意思（Positive）是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的。

對(duì)于 NPN 管，它是由 2 塊 N 型半導(dǎo)體中間夾著一塊 P 型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的 PN 結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的 PN 結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極 e （Emitter）、基極 b (Base)和集電極 c (Collector)。

2

三極管的基本分類

a. 按材質(zhì)分: 硅管、鍺管

b. 按結(jié)構(gòu)分: NPN 、 PNP

c. 按功能分: 開(kāi)關(guān)管、功率管、達(dá)林頓管、光敏管等 .

d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管

e. 按工作頻率分：低頻管、高頻管、超頻管

f. 按結(jié)構(gòu)工藝分：合金管、平面管

g. 按安裝方式:插件三極管、貼片三極管

3

三極管的主要參數(shù)

三極管的參數(shù)有很多，可以分成三大類：直流參數(shù)、交流參數(shù)、極限參數(shù)。

1．直流參數(shù)

（1）集電極—基極反向飽和電流 Icbo

集電極—基極反向飽和電流是指發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，基極和集電極之間加上規(guī)定的反向電壓 Ucb 時(shí)的集電極反向電流。

（2）集電極—發(fā)射極反向電流 Iceo

集電極—發(fā)射極反向電流也稱穿透電流，是指基極開(kāi)路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間加上規(guī)定電壓 Vce 時(shí)的集電極電流。

（3）發(fā)射極—基極反向電流 Iebo

發(fā)射極—基極反向電流是指集電極開(kāi)路時(shí)，在發(fā)射極與基極之間加上規(guī)定的反向電壓時(shí)發(fā)射極的電流，它實(shí)際上是發(fā)射結(jié)的反向飽和電流。

（4）直流電流放大系數(shù)（或 hFE）

直流電流放大系數(shù)是指采用共發(fā)射極接法，沒(méi)有交流信號(hào)輸入時(shí)，集電極的直流電流與基極的直流電流的比值。

2．交流參數(shù)

（1）交流電流放大系數(shù)β（或 hFE）

交流電流放大系數(shù)是指采用共發(fā)射極接法時(shí)，集電極輸出電流的變化量ΔIC 與基極輸入電流的變化量ΔIB 之比。

（2）截止頻率 fβ、fα

晶體管的頻率參數(shù)描述晶體管的電流放大系數(shù)對(duì)高頻信號(hào)的適應(yīng)能力。根據(jù) fβ的定義，所謂共射截止頻率，并非說(shuō)明此時(shí)晶體管已經(jīng)完全失去放大作用，而只是共射電流放大系數(shù)的幅頻特性下降了 3dB。

（3）特征頻率因?yàn)樾盘?hào)頻率?上升時(shí)，晶體管的β就下降，當(dāng)β下降到 1 時(shí)，所對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率稱為共發(fā)射極特征頻率，是表征晶體管高頻特性的重要參數(shù)。

3．極限參數(shù)

（1）集電極最大允許電流 ICM

集電極最大允許電流是指當(dāng)集電極電流 IC 增加到某一數(shù)值，引起β值下降到額定值的 2/3 或 1/2 時(shí)的 IC 值。所以當(dāng)集電極電流超過(guò)集電極最大允許電流時(shí)，雖然不致使管子損壞，但β值顯著下降，影響放大質(zhì)量。

（2）集電極—基極擊穿電壓 U（BR）CBO

集電極—基極擊穿電壓是指當(dāng)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向擊穿電壓。

（3）發(fā)射極—基極反向擊穿電壓 U（BR）EBO

發(fā)射極—基極反向擊穿電壓是指當(dāng)集電極開(kāi)路時(shí)，發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓。

（4）集電極—發(fā)射極擊穿電壓 U（BR）CEO

集電極—發(fā)射極擊穿電壓是指當(dāng)基極開(kāi)路時(shí)，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓，使用時(shí)如果 UCE＞U（BR）CEO，管子就會(huì)被擊穿。

（5）集電極最大允許耗散功率 PCM

集電極最大允許耗散功率是指管子因受熱而引起參數(shù)的變化不超過(guò)允許值時(shí)的最大集電極耗散功率。

審核編輯 黃昊宇