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任务二 半导体三极管及其应用
半导体三极管又叫晶体三极管，由于它在工作时半导体中的电子和空穴两种载 流子都起作用， 因此属于双极型器件，也叫做BJT （Bipolar Junction Transistor， 双极结型晶体管）， 它是放大电路的重要元件。
照明电灯开关在我们的生活中司空见惯，一般用的是机械开关，如图1—21a 所 示，随着电子技术的发展，声控、光控和遥控电灯开关也相继出现，极大地方便了 人们的生活，如图1 —21b 所示为遥控电灯开关，在这些新型的电灯开关电路中有的 就使用了三极管驱动电路，其电原理图如图1—22所示，电路板实物图如图1—23所 示。 a）墙壁电灯开关 b ）遥控电灯开关 图1 —21 电灯开关
1．掌握三极管的符号和工作特点，了解三极管的主要参数。 2．熟悉三极管的识别方法。
3．熟悉三极管的分类，了解它的实际应用。 19
图1 —22 三极管驱动电路
图1 —23 三极管驱动电路板
什么是三极管？它有哪些工作特点？在三极管驱动电路中起什么作用？本任务 的目标就是认识三极管，熟悉三极管的检测方法，了解三极管驱动电路中它所起到 的作用。
一、三极管结构和图形符号及其分类
三极管是一个三层结构、内部具有两个PN 结的器件，它的中间层称为基区，基区的 两边分别称为发射区和集电区，三极管的发射区和集电区是同类型的半导体，所以三极管 有两种半导体类型，如图1—24 所示，三极管的基区半导体类型与发射区和集电区不同， 所以在基区与发射区，基区和集电区之间分别形成两个PN 结，发射区与基区之间的PN 结称为发射结，而集电区与基区之间的PN 结称为集电结，三个区引出的电极分别称为基 20
极B（b）、发射极E（e ）和集电极C （c）。
NPN型： 结 构 符 号 PNP 型： 结 构 符 号 N N P
集电区 基区 发射区 B E C
集电结 发射结 集电极 发射极 基极 V V P P N
集电区 基区 发射区 B E C
集电结 发射结 集电极 发射极 基极 C C B B E E a) b)
图1 —24 三极管的结构和图形符号
三极管符号中发射极的箭头表示发射结加正向电压时电流方向，三极管的文 字符号为V。.
按照所用半导体材料不同，分为硅管和锗管。按照工作频率不同，
分为高频管（工作频率不低于3MHz）和低频管（工作频率小于3MHz）， 按照功率不同，分为小功率管（耗散功率小于1W）和大功率管（耗散
功率不低于1W）。按照用途不同分为，分为普通放大三极管和开关三极管。
低频三极管 高频三极管 小功率三极管
大功率三极管 开关三极管 图1 —25 三极管的外形图 二、三极管的电流分配关系
三极管的发射极电流=集电极电流+基极电流之和 21
即 I E =I C +I B 。
由于基极电流很小，所以集电极电流与发射极电流近似相等，即 C ≈I E 。
三、三极管的电流放大作用 三极管集电极直流电流I C 与相应的基极直流电流 I B 之间的比值几乎是固定不变
的，称为共发射极直流电流放大系数，用β 表示。 B C I I β =
三极管集电极电流变化量△I C 与相应的基极电流变化量△I B 的比值也几乎是固
定不变的，称为共发射极交流电流放大系数，用β表示， B C I I β △ △
= 。在一般情况
下，同一只三极管的β 比β略小，实际应用中并不严格区分。 例如β=50，那么 B B C
I 50 I I β I △ △ △ = = ，说明集电极电流的变化量将是基极电 流的50倍。 定义：当I
B 有一微小的变化时，就能引起I C 较大的变化，这种现象称为三极管 的电流放大作用。
β值的大小表明了三极管电流放大能力的强弱。必须强调的是，这 种放大能力实质上是I B 对I
C 的控制能力，因为无论 I B 还是I C 都来自电
源，三极管本身是不能放大电流的。
四、三极管的伏安特性曲线
1. 输入特性 U CE 3 1V I B ( mA) U BE (V) 20 40 60 80 0.4 0.8
工作压降：硅管 U BE ? 0.6~0.7V, 锗管 U BE ? 0.2~0.3V 。 U CE =0V U CE =0.5V
死区电压，硅 管约0.5V ，锗 管约0.1V 。
三极管的输入特性研究基 极电流I
B 与发射结电压 U BE之间 的关系
当UCE>2V 后，U CE数值的 改变对输入特性曲线影响不大。 但是环境温度变化时，三极管的 输入特性曲线会发生变化。 22
图1 —26 三极管的输入特性曲线
图1 —27 三极管的输出特性曲线
表1—3 三极管的三个工作区和特点 截止区 放大区 饱和区
条件 发射结反偏或零偏 发射结正偏且集电结 反偏
发射结和集电结都正 偏 特点 I B =0、I C ≈0 △I C =β△I B i
C 不再受i B 控制
三极管饱和时的UCE值称为饱和压降，记作UCES ，小功率硅管的UCES 约为0.3V ，锗管的UCES 约为0.1V 。 五、三极管的主要参数和型号命名方法 2. 输出特性 I C ( mA ) 1 2 3
三级管
