晶体管（三极管）内部结构、管脚识别及电流放大原理图文说明

晶体管(三极管)内部结构、管脚识别及电流放大原理图文说明

晶体管实物如图2.2 所示。

图2.2晶体管实物

1.晶体管的结构与电路符号

半导体晶体管由于在工作时半导体中的电子和空穴两种载流子都起作用，所以属于双极型器件，也称双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)。晶体管的种类很多，按照半导体材料的不同，可分为硅管、锗管；按功率分为小功率管、中功率管和大功率管；按照频率分为高频管和低频管；按照制造工艺分为合金管和平面管等。

通常按照结构的不同分为两种类型：NPN型管和 PNP 型管。图2.3给出了NPN和PNP 管的结构示意图及其图形和文字符号，符号中的箭头方向是晶体管的实际电流方向。文字符号有时也采用大写。

图2.3晶体管的结构示意与图形和文字符号

2.晶体管的判别

要准确地了解一只晶体管的类型、性能与参数，可用专门的测量仪器进行测试，但一般粗略判别晶体管的类型和引脚，可直接通过晶体管的型号简单判断，也可利用万用表测量的方法判断。下面具体介绍其型号的意义及利用万用表简单测量的方法。

⑴晶体管型号的意义

晶体管的型号一般由五大部分组成，如3AX31A、3DG12B、3CG14G等。下面以3DG110B 为例来说明各部分的命名含义。

3电极数D材料与类型G功能110序号B规格号

①第一部分由数字组成，表示电极数。“3”代表晶体管。

②第二部分由字母组成，表示晶体管的材料与类型。A表示PNP型锗管，B表示NPN型锗管，C表示PNP型硅管，D表示NPN型硅管。

③第三部分由字母组成，表示晶体管的类型，即表明管子的功能。 ④第四部分由数字组成，表示晶体管的序号。 ⑤第五部分由字母组成，表示晶体管的规格号。 ⑵判别晶体管的引脚、管型及好坏

晶体管的引脚必须正确辨认，否则，不但接入电路不能正常工作，还可能烧坏晶体管。 当晶体管上标记不清楚时，可以用万用表来初步确定晶体管的类型(NPN型还是PNP 型)，并辨别出e、b、c三个电极。测试方法如下。

①用指针式万用表判断基极b和晶体管的类型。将万用表欧姆挡置“R×100”或“R×lk”处，先假设晶体管的某极为“基极”，并把黑表笔接在假设的基极上，将红表笔先后接在其余两个极上，如图2.4所示。如果两次测得的电阻值都很小(约为几百欧至几千欧)， 则假设的基极是正确的，且被测晶体管为NPN型管； 如果两次测得的电阻值都很大(约为几千欧至几十千欧)，则假设的基极是正确的，且被测晶体管为PNP型管。如果两次测得的电阻值是一大一小，则原来假设的基极是错误的，这时必须重新假设另一电极为“基极”，再重复上述测试。

图2.4晶体管基极的测试

②判断集电极c和发射极e。仍将指针式万用表欧姆挡置“R×100”或“R×lk”处，以NPN管为例，把黑表笔接在假设的集电极c上，红表笔接到假设的发射极e上，并用手捏住 b 和 c极(不能使 b、c直接接触)，如图2.5所示，通过人体相当 b、c之间接入偏置电阻，读出表头所示的阻值，然后将两表笔反接重测。若第一次测得的阻值比第二次小，说明原假设成立，因为 c、e间电阻值小说明通过万用表的电流大，偏置正常。

图2.5 晶体管集电极、发射极的判别

2.晶体管的电流放大特性

通过图2.1的仿真测试实验，可发现：当基极电流IB、集电极电流IC、发射极电流IE

在一定范围内变化时，根据广义节点电流定律，不仅满足IE= IB+ IC，同时从IC/IB的值，基本维持在100左右，即：IC??IB。体现了对直流电流的放大作用，其中?称为直流放大系数；通过计算，集电极电流的变化量ΔIC与基极电流的变化量ΔIB的比值也基本为一常值，且该比值反映了晶体管对交流信号的放大，所以把这个比值称为晶体管的交流放大系数，且通过测试发现，同一个晶体管的直流放大系数和交流放大系数基本一致，在忽略误差的前提下，可以把这两种放大倍数视作相同，即统一用?表示晶体管的放大倍数，简称晶体管的电流放大倍数。一般晶体管的电流放大倍数?为几十到两百之间。