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三极管的基本知识
概念
：
半导体三极管也称双极型晶体管
,
晶体三极管
,
简称三极管
,
是
一种电流控
制电流的半导体器件。
作用
:
把微弱信号放大成
辐值较大的电信号
,
作无触点开关
。
三极管工作原理
半导体电子器件，有
两个
PN
结
组
成，可以对
电流起放大作用
，有
3
个引脚，晶体三极
管分别为
集电极（
c)
，基极（
b)
，
发射极（
e
）
，有
PNP
和
NPN
型两种，以材料分
有硅材料
和锗材料两种，两者除了
电源极性不同外
，其工作原理都是相同的。
三极管的三种工作状态
截止状态
：
当加在三极管发射结的电压小于
PN
结的导通电压，基极电流为零，
集电极
电流和发射极电流都为零，
三极管这时失去了电流放大作用，
集
电极和发
射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。
放大状态
：
当加在三极管发射结的电压大于
PN
结的导通电压，
并处于某一恰当
的值时，
三极管的发射
结正向偏置，
集电结反向偏置，
这时基极电流对集电极电
流起着控制作用，
使三极管具有电流放大作用，
其电流放大倍数
β
＝
Δ
Ic/
Δ
Ib
，
这时三极管处放大状态。
饱和导通状态
：
当加在三极管发射结的电压大于
PN
结的导通电压，并当基极
电流增大到一定程度
时，
集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，
而是处于
某一定值附近不怎么变化，
这时三极管失去电流放大作用，
集电极与发射极之间
的电压很小，
集电极和发射
极之间相当于开关的导通状态。
三极管的这种状态我
们称之为饱
和导通状态。
主要参数
特征频率
f
T
当
f= f
T
时
,
三极管完全失去电流放大功能
.<
/p>
如果工作频率
f
大于
f
T
,
电路将不正常工
作
.
工作电压
/
电流
用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围
.
h
FE
电流放大倍数
.
V
CEO
集
电极发射极反向击穿电压
,
表示临界饱和时的饱和电压
.
P
CM
最大允许耗散功率
.
晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，
在常见电路中有三种接法。
为了便
于比较，将晶体管三种接法电路
所具有的特点列于下表，供大家参考。
名称
共发射极电路
共集电极电路
（射极输出器）
共基极电路
中
（几百欧～几千
输入阻抗
大（几十千欧以上）
小（几欧～几十欧）
欧）
中
（几
千欧～几十
大
（几十千欧～几百千
输出
阻抗
小（几欧～几十欧）
千欧）
欧）
电压放大
大
小（小于
1
并接近于
1
）
大
倍数
电流放大
大（几十）
大（几十）
小
（小于
1
并接近于
1
）
倍数
< br>功率放大
大（约
30
～
40
分
小（约
10
分贝）
中（约
1
5
～
20
分贝）
倍数
贝）
频率特性
高频差
好
好
多
级
放
大
器
中
间
低频放大输入级、输出级或
高频或宽频带电路
及
应用
级
作阻抗匹配用
恒流源电路
应用
NPN
型三极管相当于常闭型水龙头，在没有用力打开水闸时，水龙头是关着的，
NPN
型三极管在基极（
b
）没有电压或接地时，集
电极（
c
）到发射极（
e
）是关
掉的，处于断路状态。
PNP
型三极管相当于常开水龙头，
水一直流，只有用力旋转水闸才会关闭。
PNP
型三极管的基极
（
b
）没有电压或接地时，
集电极
（
c
）
和发射集
（
e
）
是导通的，
处于开路状态；
只有当基极有一定电
压
（或电流）
时，
集电极和发射集就会
断路。
NPN
和
PNP
主要就是电流方向和电压正负不同，
说得
“
专业
”
一点，
就是
“
极
性
”
问题。
NPN
是用
B→E
的电流（
IB
）控制
C→E
的电流（
IC
），
E
极电位最低，且
正常放
大时通常
C
极电位最高，即
VC > VB > VE
PNP
是用
E→B
的电流（
IB
）控制
E→C
的电流（
IC
），
E
极电位最高，
且正常放
大时通常
C
极电位最低，即
VC < VB < VE
总之
VB
一般都是在中间，
VC
和
VE
在两边，这跟通常的
BJT
符号中
的位置是一致的，你可以利用这个帮助你的形象思维和记忆。而
且
BJT
的各极
之间虽然不是纯电阻，
但电压方向和电流方向同样是一致的，
不会出现电流从
低
电位处流行高电位的情况。
如今流行的电路图画法，
阳上阴下
”
，也就是
“
正电源在上
负电源在下
”
。那
NPN
电路中，
E
最终都是接到地板
（直接或间接）
，
C
最终都是接
到天花板
（直
接或间接）。
PNP
电路则相反，
C
最终都是接到地板（直接或间接），
E
最终
都是接到天花板（直接或间接）。这也是为了满足上面的
VC
和
VE
的关系。
一般的电路中，有了
NPN
的，你就可以按
“
上下对称交换
”
的方法得到
PNP
的
版本。无论何时，只要满足上面的
6
个
“
极性
”
关系（
4
个电流方向和
2
个电压不
等式）
，
BJT
电路就可能正常工作。
当然，
要保证正
常工作，
还必须保证这些
电
压、电流满足一些进一步的定量条件，即所谓
“
工作点
”
条件。
NPN
电路：
共射组态，可以粗略理解为把
VE
当作
“
固定
”
参考点，通过控制
VB
来控制
VBE
（<
/p>
VBE=VB-VE
），从而控制
IB<
/p>
，并进一步控制
IC
（从电位更高的地方
流进
C
极，你也可以把
C
极看作朝上的进水的漏斗）。
共基组态，可以理解
为把
VB
当作固定参考点，通过控制
V
E
来控制
VBE
（
VBE=VB-VE
），从而控制
IB
，并进一步控制
IC
。
如果所需的输出信号不是电流形式，而是电压形式，这时就在
C
极加一个
电阻
RC
，把
IC
变成电压
IC*RC
。但为满足
VC>VE
，
RC
另一端不接地，
而接正电源。
而且纯粹从
BJT
本身角度，而不考虑输入信
号从哪里来，共射组态和共基
组态其实很相似，反正都是控制
V
BE
，只不过一个
“
固定
” VE
，改变
VB
，一个
固定
VB
，改变
VE
。
对于共射组态，没有
“
固定参考点
”
了，
可以理解为利用
VBE
随
IC
或
IE
变
化较小的特性
，使得不论输出电流
IE
怎么变化（当然也有个限度），
VE
基本上
始
终跟随
VB
变化（
VE=VB-VBE
），
VB
升高，<
/p>
VE
也升高，
VB
降低，
VE
也
降低，这就是电压跟随
器的名称的由来。
PNP
电路跟
NPN
是对称的，例如：
共射组态，可以粗略理解为把
VE
当作
“
固定
”
参考点，通过控制<
/p>
VB
来控制
VEB
（
VEB=VE-VB
），从而控制
IB
，并进一步控制
IC
（从
C
极流向电位更低
的地方，你也可以把
C
极看作朝下的出水管）。
< br>共基组态，可以理解为把
VB
当作固定参考点，通过控制
VE
来控制
VEB
（
VEB=VE-VB
），从而控制
IB
，并进一步控制
IC
。
上面所有的
VE
的<
/p>
“
固定
”
二字都
加了引号。因为
E
点有时是串联负反馈的引
入点，这时
VE
也是变化的，但这个变化是反馈信号，即由
VB
变化这个因造成
的果。
附件：
全系列三极管应用参数
名
称
封装
极性
功
能
耐
压
电
流
功
率
频
率
配对管
D633
28 NPN
音频功放开关
100V 7A 40W
达林顿
9013
21 NPN
低频放大
50V 0.5A
0.625W 9012
9014
21 NPN
低噪放大
50V 0.1A
0.4W 150HMZ 9015
9015
21
PNP
低噪放大
50V 0.1A
0.4W 150MHZ 9014
9018
21
NPN
高频放大
30V
0.05A 0.4W 1000MHZ
8050
21
NPN
高频放大
40V 1.5A
1W 100MHZ 8550
8550
21 PNP
高频放大
40V 1.5A 1W
100MHZ 8050
2N2222 21 NPN
通用
60V 0.8A 0.5W
25
／
200NS
2N2369
4A NPN
开关
40V
0.5A 0.3W 800MHZ
2N2907 4A NPN
通用
60V 0.6A 0.4W
26
／
70NS
2N3055 12
NPN
功率放大
100V 15A
115W MJ2955
2N3440 6 NPN
视放
开关
450V 1A 1W 15MHZ 2N6609
2N3773 12 NPN
音频功放开关
160V 16A
50W
2N3904 21E NPN
通用
60V 0.2A
2N2906 21C PNP
通用
40V 0.2A
2N2222A
21
铁
NPN
高频放大
75V 0.6A
0.625W 300MHZ
2N6718
21
铁
NPN
音频功放开关
100V 2A 2W
2N5401 21 PNP
视频放大
160V 0.6A
0.625W 100MHZ 2N5551
2N5551 21 NPN
视频放大
160V 0.6A
0.625W 100MHZ 2N5401
2N5685 12 NPN
音频功放开关
60V 50A
300W
2N6277 12 NPN
功放
开关
180V 50A 250W
9012 21 PNP
低频放大
50V 0.5A
0.625W 9013
2N6678 12 NPN
音频功放开关
650V 15A
175W 15MHZ
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