三极管知识总结
三极管种类、符号、参数、结构、原理知识要点汇总

三极管种类、符号、参数、结构、原理知识要点汇总
三极管的种类
1)低频小功率三极管
特征频率在3MHz以下,功率小于1W,一般作为小信号放大用;
2)高频小功率三极管
特征频率大于3MHz,功率小于1W,主要用于高频振荡、放大电路;
3)低频大功率三极管
特征频率小于3MHz,功率大于1W,低频大功率三极管品种较多,主要用于电子音响设备的低频功率放大电路,在各种大电流输出稳压电源中作为调整管。
4)高频大功率三极管
特征频率大于3MHz,功率大于1W,主要用于通信等设备中进行功率驱动、放大;
5)开关三极管
利用控制饱和区、截止区相互转换而工作的。
开关三极管的开关需要一定的响应时间,开关响应时间的长短表示了三极管开关特性的好坏。
6)差分对管
把两只性能一致的三极管封装在一起,能以最简单的方式构成性能优良的差分放大器;7)复合三级管
复合三级管是分别选用各种极性的三极管进行连接,在组成复合三极管时,不管选用什么样的三极管,这些三极管都按照一定的方式连接,可以看成是一个拥有更高放大倍数的三极管。
组合复合三级管时,应注意第一只管子的发射极电流方向必须与第二只管子的基极电流方向一致。
复合三级管的极性取决以第一只管子。
复合三级管的最大特点是电流放大倍数很高,多用于较大功率输出电路。
三极管基础知识及测量方法

三极管基础知识及测量方法三极管基础知识及测量方法一、晶体管基础双极结型三极管相当于两个背靠背的二极管PN 结。
正向偏置的 EB 结有空穴从发射极注入基区,其中大部分空穴能够到达集电结的边界,并在反向偏置的 CB 结势垒电场的作用下到达集电区,形成集电极电流 IC 。
在共发射极晶体管电路中 ,发射结在基极电路中正向偏置 , 其电压降很小。
绝大部分的集电极和发射极之间的外加偏压都加在反向偏置的集电结上。
由于 VBE 很小,所以基极电流约为IB= 5V/50 k Ω = 0.1mA 。
如果晶体管的共发射极电流放大系数β = IC / IB =100, 集电极电流 IC=β*IB=10mA。
在500Ω的集电极负载电阻上有电压降VRC=10mA*500Ω=5V,而晶体管集电极和发射极之间的压降为VCE=5V,如果在基极偏置电路中叠加一个交变的小电流ib,在集电极电路中将出现一个相应的交变电流ic,有c/ib=β,实现了双极晶体管的电流放大作用。
金属氧化物半导体场效应三极管的基本工作原理是靠半导体表面的电场效应,在半导体中感生出导电沟道来进行工作的。
当栅 G 电压 VG 增大时,p 型半导体表面的多数载流子棗空穴逐渐减少、耗尽,而电子逐渐积累到反型。
当表面达到反型时,电子积累层将在 n+ 源区 S 和 n+ 漏区 D 之间形成导电沟道。
当VDS ≠ 0 时,源漏电极之间有较大的电流 IDS 流过。
使半导体表面达到强反型时所需加的栅源电压称为阈值电压 VT 。
当 VGS>VT 并取不同数值时,反型层的导电能力将改变,在相同的 VDS 下也将产生不同的 IDS , 实现栅源电压VGS 对源漏电流 IDS 的控制。
二、晶体管的命名方法晶体管:最常用的有三极管和二极管两种。
三极管以符号BG(旧)或(T)表示,二极管以D表示。
按制作材料分,晶体管可分为锗管和硅管两种。
按极性分,三极管有PNP和NPN两种,而二极管有P型和N型之分。
三极管知识及测量方法

三极管知识及测量方法三极管(transistor)是一种常用的电子器件,广泛应用于电子电路中。
本文将介绍三极管的基本知识和测量方法。
一、三极管基础知识1.三极管的基本结构三极管由两个PN结组成,有三个引脚:基极(B)、发射极(E)和集电极(C)。
三极管主要分为NPN型和PNP型两种。
2.三极管的工作原理三极管在不同的工作状态下有不同的功能,主要有以下三个状态:-放大状态:在放大状态下,基极电流较小,只有微弱的信号,但输出在集电极上得到放大。
-关断状态:在关断状态下,基极电流为零,三极管完全截断,没有任何输出。
-饱和状态:在饱和状态下,集电极电流最大,基极电流较大,信号被完全放大。
3.三极管参数表达-电流放大倍数(β):指的是输入电流变化到输出电流的变化比例。
- 输入电阻(Rin):指的是输入电阻与基极之间的电阻。
- 输出电阻(Rout):指的是输出电阻与集电极之间的电阻。
- 横向导通电压(Vbe):指的是基极与发射极之间的电压。
二、三极管的测量方法1. 测量三极管灵敏度(hfe)-步骤一:将万用表(电流档)的电位器旋钮完全逆时针旋转为最低电流档。
-步骤二:将测试引脚与三极管的E(发射极)和B(基极)相连,并测量电流。
-步骤三:将测试引脚与三极管的C(集电极)和B(基极)相连,并测量电流。
- 步骤四:计算hfe值,hfe = Ic / Ib,其中Ic为集电极电流,Ib 为基极电流。
2.测量三极管的共射输入电阻-步骤一:将测试引脚与三极管的E(发射极)相连,并测量电阻。
-步骤二:将测试引脚与三极管的B(基极)相连,并测量电阻。
- 步骤三:计算输入电阻,输入电阻 = Ube / Ib,其中Ube为基极与发射极之间的电压,Ib为基极电流。
3.测量三极管的共射输出电阻-步骤一:将测试引脚与三极管的E(发射极)和C(集电极)相连,并测量电阻。
-步骤二:将测试引脚与三极管的E(发射极)相连,并测量电阻。
- 步骤三:计算输出电阻,输出电阻 = Uce / Ic,其中Uce为集电极与发射极之间的电压,Ic为集电极电流。
(完整版)三极管的基本知识讲解

三极管的基本知识讲解三极管的初步认识三极管是一种很常用的控制和驱动器件,在数字电路和模拟电路中都有大量的应用,常用的三极管根据材料分有硅管和锗管两种,原理相同,压降略有不同,硅管用的较普遍,而锗管应用较少,以下以硅管为例进行讲解。
三极管有2 种类型,分别是PNP 型和NPN 型。
先来认识一下,如下图所示。
三极管一共有3 个极,横向左侧的引脚叫做基极(base),中间有一个箭头,一头连接基极,另外一头连接的是发射极e(emitter),剩下的一个引脚就是集电极c(collector)。
三极管的原理三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。
放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。
而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态,所以我们也只来讲解这两种用法。
三极管的类型和用法有个总结:箭头朝内PNP,箭头朝外NPN,导通电压顺箭头过,电压导通,电流控制。
三极管的用法特点,关键点在于b 极(基极)和e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于b 级0.7V以上(硅三极管的PN 结道导通电压,如果是锗三极管,这个电压大概为0.3V),这个三极管e 级和c 级之间就可以顺利导通。
也就是说,控制端在b 和e 之间,被控制端是e 和c 之间。
同理,NPN 型三极管的导通电压是b 极比e 极高0.7V,总之是箭头的始端比末端高0.7V就可以导通三极管的e 极和c 极。
这就是关于“导通电压顺箭头过,电压导通”的解释。
三极管的用法以上图为例介绍一下三极管的用法。
三极管基极通过一个10K 的电阻接到了单片机的一个IO口上,假定是P1.0,发射极直接接到5V 的电源上,集电极接了一个LED 小灯,并且串联了一个1K 的限流电阻最终接到了电源负极GND 上。
如果P1.0 由我们的程序给一个高电平1,那么基极b 和发射极e 都是5V,也就是说e到b 不会产生一个0.7V 的压降,这个时候,发射极和集电极也就不会导通,那么竖着看这个电路在三极管处是断开的,没有电流通过,LED2 小灯也就不会亮。
三极管选型参数

三极管选型参数1. 三极管基础知识1.1 三极管的定义和作用三极管是一种半导体器件,由晶体管的三个控制极(发射极、基极和集电极)组成。
它在电子电路中起到放大、开关和稳压等功能。
1.2 三极管的工作原理三极管通过控制基极电流来控制集电极电流的大小,从而实现信号放大或开关操作。
其工作原理主要包括放大作用、截止作用和饱和作用。
2. 三极管选型的重要参数2.1 最大集电极电流(ICmax)最大集电极电流是三极管能够承受的最大电流。
选型时要确保工作电流不超过该值,否则可能导致器件损坏。
2.2 最大集电极-基极电压(VCEmax)最大集电极-基极电压是三极管能够承受的最大电压。
选型时要确保工作电压不超过该值,否则可能导致器件损坏。
2.3 最大功耗(Pmax)最大功耗是三极管能够承受的最大功率。
选型时要根据应用场景的功耗需求来选择合适的三极管。
2.4 最大频率(fT)最大频率是三极管能够正常工作的最高频率。
选型时要根据应用场景的频率需求来选择合适的三极管。
2.5 放大因子(hFE)放大因子是三极管的放大能力指标,表示集电极电流与基极电流之间的比值。
选型时要根据应用场景的放大要求来选择合适的三极管。
2.6 噪声系数(NF)噪声系数是三极管的噪声性能指标,表示输入信号中噪声与输出信号中噪声之间的比值。
选型时要根据应用场景的噪声要求来选择合适的三极管。
2.7 温度系数(TC)温度系数是三极管参数随温度变化的程度。
选型时要考虑应用环境的温度变化范围,选择温度系数较小的三极管。
3. 三极管选型的步骤3.1 确定应用场景和需求首先需要明确三极管的应用场景和所需功能,如放大、开关、稳压等。
3.2 确定电路工作条件根据应用场景,确定电路工作条件,如工作电流、工作电压、频率等。
3.3 查找三极管手册根据确定的工作条件,查找三极管手册,筛选出符合要求的三极管型号。
3.4 比较和评估对筛选出的三极管型号进行比较和评估,包括参数对比、性能评估等。
三极管基础知识

三极管基础知识一、三极管的定义和作用三极管是一种半导体器件,也是电子工程中最常用的元件之一。
它由三个区域组成:P型区、N型区和P型区,分别称为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流或控制电流,可以用于放大信号、开关电路等方面。
二、三极管的结构1. PNP型三极管PNP型三极管由两个N型半导体夹着一个P型半导体而成。
其中,N 型半导体称为发射区,P型半导体称为基区,另一个N型半导体称为集电区。
2. NPN型三极管NPN型三极管则与PNP型相反,由两个P型半导体夹着一个N型半导体而成。
其中,P型半导体称为发射区,N型半导体称为基区,另一个P型半导体称为集电区。
三、三极管的工作原理1. PNP型三极管工作原理当外加正向偏压时,发射结变窄并形成空穴少子浓度梯度,在这个梯度下空穴从基端向发射端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的空穴扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
2. NPN型三极管工作原理当外加正向偏压时,基结变窄并形成电子少子浓度梯度,在这个梯度下电子从发射端向基端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的电子扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
四、三极管参数1. 三极管放大系数三极管放大系数指输入信号和输出信号之比。
对于PNP型三极管来说,在其正常工作状态下该系数一般在0.95至0.99之间,对于NPN型三极管来说,该系数一般在100至300之间。
2. 最大集电电流最大集电电流指三极管在正常工作状态下能够承受的最大电流。
对于不同型号的三极管来说,其最大集电电流也不同。
3. 最大耗散功率最大耗散功率指三极管能够承受的最大功率。
三极管基础知识全面解析!

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三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、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,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结把整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。
1
三极管的工作原理
三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大
下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib 的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
三极管基本知识

发射极电流 I E 也由两部分组成: I En 和 I Ep 。
IEn为发射区发射的电子所形成的电流, IEp 是由基
区向发射区扩散的空穴所形成的电流。因为发射区是重 掺杂, 所以IEp忽略不计, 即IE≈IEn。IEn又分成 两部分, 主要部分是ICn, 极少部分是IBn。IBn是电 子在基区与空穴复合时所形成的电流, 基区空穴是由电 源UBB提供的,故它是基极电流的一部分。
N Rc P
N
UCC
图4
三极管中载流子的传输过程
2. 电流分配
c ICn ICBO b P IB Rb UBB IBn e IE N UCC N Rc IC
图5
三极管电流分配
集电极电流 I C 由两部分组成: I Cn 和 I CBO , 前者是由发射区发射的电子被集电极收集后形成的, 后者是由集电区和基区的少数载流子漂移运动形成的, 称为反向饱和电流。 于是有 IC=ICn+ICBO (1 - 1)
管子的放
β称为共发射极直流电流放大系数。当IC>>ICBO时, β又可写成
IC β= IB
则
− −
−
(1-6)
−
I C = β I B + (1 + β ) I CBO = β I B + I CEO
I CEO = (1 + β ) I CBO
−
其中ICEO称为穿透电流, 即
一般三极管的β约为几十~几百。β太小, 大能力就差, 而β过大则管子不够稳定。
I E ≈ I En = I Cn + I Bn
基极电流IB是IBn与ICBO之差:
(1-2)
I B = I Bn − I CBO
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电 子 线 路
三极管
发射区基区
集电区
外加电压方向从N到P为正偏,反则为反片偏
发射极开路时集电极对基极的电流称为反向饱和电流ICBO 集极开路时的集电极对发射极的
三极管的电流分配关系
三极管的基极与发射极门坎电压或者称为截止电压(硅管0。
5伏,锗管0。
2伏)三极管的基极与发射极导通电压值(硅管0。
7伏,锗管0。
3伏)
三极管的输入特性曲线如下图入它特性曲线是固定的VBE值时,测出IB与对应VBE的关系,(
锗管0。
2
硅管0。
4
三极管的输出特性曲线如下图
IC/MA
1。
截止区IB=0但IC不一定为0称为察透电流ICEO
当发射结的电压(集电极对发射极的电压)为0时,三极管的必定截止
2。
饱和区:当VCE较小时VCE小于CBE,此时IC不随IB的变化而变化时称为饱和状态。
三极管饱和时的VCE硅管为0。
1伏,锗管为0。
3伏。
三极管的发射结和集电正偏时处于饱3。
放大区:IB一定时,IC不随VCE而变化,即IC保持恒定,这种现象称为恒流特性,放大时发
硅锗管的判别方法
测量发射结的正向电压降一般硅管为0。
6————0。
8伏。
为0。
1---0。
3伏。
放大器的放大倍数(电流,电压,功率放大)
AV(电压放大倍数)/倍
0.0010.010.10.2
0.707GV(叫着增益)/DB分贝-60-40-20
-14-3
GP(功率增益)=10LGAP(功率放大倍数)(DB)GI(电流增益)=20LGAI(电流放大倍数)(DB)
放大器的静态工作点
A
B
上图中A,短路时,则为无信号输入时的状态,称为静态
VG-VBEQ
RB
ICQ=IBQ×放大倍数
电压放大倍数A GV(电压增益)=20LGAV(电压放大倍数)(DB) IBQ=
VCEQ=VG-ICQ×RC
输入的交流信号幅度要小于静态工作电流IBQ的幅度,否则信号会出现削定失真。
图解法分析静态工作点
VCE=VG-ICRC
1短路电流点 M VCE=0则IC=VG/RC
A求静态工作点步骤
1求出点M 2求出点N 3连MN线得到线1 4由静态工作点电流IBQ求出点Q,从Q点找到对应的V
用图解法分析输出端带负载时的放大倍数(即求输入交流信号时的最大和最
B交流时的负载电阻示意图见上面的等效图其等效电阻为RL和RC的等效电阻=
1.求出直流负载线MN,并且确定静态工作点Q
2.在IC 轴上确定IC=VG/RL辅助点D的位置,并且DN线
3.通过静态工作点Q做出辅助线DN线的平行线AB线即交流负载线
若输入信号的幅度为VIM,则放大倍数AV=VOM(VOM=VCEMAX-VCEQ)
VIM
射极输出器特性:电压放大倍数约小于1,电压跟随特性好,输入阻抗高,输出阻抗低,有一定的电流和做输入级阻抗高可降低入信号的电流。
做输出时提高带负载的能力。
可做阻抗变换器达到阻抗匹配。
做隔离级时,减小后级对前级的影响。
无输出变压器放大器(OTL)
无输出电容放大器(OCL)
加速电容的作用
一般对于工作频率在100KHZ以下的电路,CS值可取3
工作频率在100KHZ到10MHZ范围的
10MHZ以上的,可取10到100PF的电容。
集极开路时的集电极对发射极的电流称穿透电流ICEO
5伏,锗管0。
2伏)
时,测出IB与对应VBE的关系,(和二极管的伏安特性像)
称为饱和状态。
和集电结都正偏时处于饱和状态。
这种现象称为恒流特性,放大时发射结正偏,集电反偏。
-0。
3伏。
倍数AV和增益分贝数的换算表
12310100100010000
069.520406080
交流信号
号会出现削定失真。
RL IBMAX(输入信号最大值)
信号波形最大最小范围及波形
流IBQ求出点Q,从Q点找到对应的VCE和IC
大和最小的VCE及IB(即动态范围)
C的等效电阻=RCRL
RC+RL
高,输出阻抗低,有一定的电流和功率放大能力,做阻抗变换器达到阻抗匹配。
在100KHZ以下的电路,CS值可取300至1000PF;
到10MHZ范围的电路,可取20到300PF;10到100PF的电容。