电子电路 常识三极管及三极管的放大原理.docxVIP

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2.2.6三极管

如果说在电子技术中，半导体器件是整个电子技术中的核心元器件，那么三极管就是核心中的核心，所以它是电子技术中一个最具核心地位的元器件，几乎一切电路都离不开它的功劳。三极管是一种具有两个PN结，三个电极的半导体器件。它的最基本特性就是对电流有放大作用。因为三极管的核心地位，所以学习电子技术必须要把三极管学懂而且要非常熟悉它的基本原理及最基础的应用电路，否则一切的电子技术就是个空架子。

⑴三极管的内部结构原理

三极管是经过特殊工艺制作的两个“背靠背”的PN结所组成的具有三个极的半导体元器件。一个极为基极，用B表示；一个极为集电极，用C表示；还有一个极为发射极，用E表示。根据基极所使用的材料（N型半导体或P型半导体）的不同，可分为NPN型三极管和PNP型三极管。通常我们把基极与发射极之间的PN结称为发射结，把基极与集电极之间的PN结称为集电结。它们的内部结构及电路符号如图92所示。

⑵三极管的电流方向及电流分配

我们把流过基极的电流叫做I

，把流过集电极的电流叫做I

B C

,流过发射极的电

流叫做I

。为了使三极管能够正常的工作，三个电极的电流方向是确定的，即电路符

E

号中发射极的箭头方向代表电流的方向。两种型号的三极管电流方向如图93所示。

从图93

从图93中我们可以看

流之和，即I

=I +I

E B C

。在NPN型管中电流是从集电极和基极流入，从发射极流出；

在PNP型管中电流是从发射极流入，从集电极和基极流出。三极管的电流方向是一个很

重要的概念，因此需要牢记。

⑶三极管的放大作用

三极管最基本的能力就是对电流有放大作用。但是有一点需要特别的强调，需要每一个初学者理解并牢牢记住，所谓的电流放大作用并不是指电能量的放大，比如我们春天播种，种下的是区区几粒种子，而秋天收获的却是播下的种子无数倍。首先电能本身不会凭空产生，三极管对电流的放大作用实际上是指：当我们用一个电源串联负载后，把电源的能量提供给三极管并连接到集电极和发射极使电路构成回路，这种情况下三极管本身是不会导通的，而当我们给三极管的发射结加上一个正向电压并产生一个微小的电流之后，集电极便产生一个较大的电流并提供给负载，而且集电极电流的变化规律完全跟发射结的电流变化规律一致，就像在模仿一样，把发射结的每一个时刻电流变化情况同步地用大电流模拟出来，也就是说集电极的电流变化完全靠发射结电流的控制。发射结的电流也叫做基极电流，我们就把基极一个微小的电流变化控制了集电极较大电流的变化叫做三极管的放大作用。而绝非指能量的放大。对于初学者很容易理解错误。所以在此特别的强调，需要牢牢记住。三极管的放大作用简单的描述如图94所示。

⑷三极管的放大作用必须满足的电压条件

三极管需要具有放大作用必须要满足两个外部电压条件，即集电结反偏，发射结

正偏。从电位的概念而言的话，NPN型三极管必须要满足V

V V V

V V

C B E

；PNP型三极管

必须要满足

C B

。从电源或者三极管电流方向的概念来看的话，NPN型三极

E

管的集电极必须要接电源的正极，而发射极必须接电源的负极；PNP型三极管的集电极必须接电源的负极，而发射极必须接电源的正极。而这两种结构型号的三极管需要的基极偏置电压都可以用一只大阻值的电阻器把它们各自的基极和集电极连接起来就可以实现了。由于三极管只有NPN和PNP两种结构的类型，它们基极导体的不同（即P型导体或N型导体）决定了它们的电流方向在每一个极上都是相反的，所以需要的偏置电压也正好相反。我们可以想象把NPN型三极管当作一只公的管，而PNP型三极管当作一只母的三极管，这样自然就不会把它们给搞混淆了。在功率放大电路中，功率管常常都是成对的应用，叫做功率对管。

⑸三极管的主要参数

①三极管的放大倍数?（杯打非）或h

FE

三极管的放大倍数指的是三极管的放大能力的大小，通常是指三极管在正常工

I

作时的集电极与基极电流的比值，即?=

C=h

IFE

I

B

。它表明了一个三极管基极电流的变

化率对集电极电流的控制能力，也就是放大的倍数。通常每一个三极管或某个系列的三

极管其都有自身的?值。?一般指的是直流放大倍数，其次还有交流放大倍数，用?表示，都是意义都是差不多的。

②集电极——发射极击穿电压U

CEO

俗称为耐压值。它是指三极管基极开路时，允许

加在集电极和发射极之间的最高电压。

③集电极最大电流I

CM

。它是指三极管集电极允许通过的最大电流。当电流超过允

许指时，三极管不一定会损坏，但?将下降，影响三极管的正常工作。