§2.2.1三極管的結構和工作原理分類按頻率分有高頻管、低頻管按功率分有小、中、大功率管按材料分有硅管、鍺管按結構分有NPN型和PNP型國產三極管的命名方式3DG6三極管表示器件材料和極性高頻管設計序號A：PNP鍺材料B：NPN鍺材料D：NPN硅材料C：PNP硅材料三極管命名規則命名規則：符號的第一部分“3”表示三極管。符號的第二部分表示器件的材料和結構：A——PNP型鍺材料；B——NPN型鍺材料；C——PNP型硅材料；D——NPN型硅材料。符號的第三部分表示功能：U——光電管；K——開關管；X——低頻小功率管；G——高頻小功率管；D——低頻大功率管；A——高頻大功率管。另外，3DJ型為場效應管，BT打頭的表示半導體特殊元件。

3DK

NPN硅開關三極管

三極管的不同封裝形式金屬封裝塑料封裝大功率管中功率管三極管分類電子制作中常用的三極管有90××系列，包括低頻小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP)

低噪聲管9014(NPN)

高頻小功率管9018(NPN)。它們的型號一般都標在塑殼上，樣子都一樣，在老式的電子產品中還能見到3DG6(低頻小功率硅管)、3AX31(低頻小功率鍺管)等，它們的型號也都印在金屬的外殼上。三極管種類1、低頻小功率三極管

低頻小功率三極管一般指特征頻率在3MHz以下，功率小于1W的三極管。一般作為小信號放大用。

低頻小功率管多用于低頻放大電路、低頻功率放大電路。如收音機的功放電路。常用的國產管中，低頻小功率三極管有:3ax31、3ax34、3ax51、3ax52-54、3ax61-63、3cx200、2cx203、3dx204、3ax81、3ax83、3bx31等。2高頻小功率三極管

高頻小功率三極管一般指特征頻率大于3MHz，功率小于1W的三極管。主要用于高頻振蕩、放大電路中。高頻小功率管多用于高頻放大電路，混頻電路，高頻震蕩電路等。如電視機、收錄機的高頻電路等。常用的國產高頻小功率三極管有:3agl-3am、3agll-3agl4、3ag53、3ag54、3ag55、3ag56、3ac80、3dg6、3dg6、3dgl2、3dg79、3dg84、3dg380、3dg945、3d8l5、3dg9013-14、3dgl815、3dgl959、3dg9043、3cg21、3cgl60、3cgl70等。3低頻大功率三極管

低頻大功率三極管指特征頻率小于3MHz，功率大于1W的三極管。低頻大功率三極管品種比較多，主要應用于電子音響設備的低頻功率放大電路種；用于各種大電流輸出穩壓電源中作為調整管。4高頻大功率三極管高頻大功率三極管指特征頻率大于3MHz，功率大于1W的三極管。主要用于通信等設備中作為功率驅動、放大。

特殊的三極管——開關三極管開關三極管是利用控制飽和區和截止區相互轉換二工作的。開關三極管的開關過程需要一定的響應時間。開關響應時間的長短表示了三極管開關特性的好壞。

三極管的選用（二）國產三極管中常用的型號三極管的參數1.常用國產高頻小功率晶體管的主要參數部分進口高頻小功率晶體管的主要參數2.部分國產高頻中、大功率晶體管的主要參數部分進口高頻中、大功率晶體管的主要參數3.部分國產低頻小功率晶體管的主要參數部分進口中、低頻小功率晶體管的主要參數5.常用國產低頻大功率晶體管的主要參數6.常用國產小功率開關晶體管的主要參數7.部分高反壓大功率開關晶體管的主要參數及封裝形式部分進口中、低頻大功率晶體管的主要參數8.常用大功率互補對管的主要參數常用中、小功率互補對管及其主要參數網上查詢http：//NNP發射區集電區基區發射極E(e)集電極C(c)發射結JE集電結JC基極B(b)NPN型晶體管結構示意圖NPN型晶體管符號B(b)E(e)TC(c)NNP發射區集電區基區發射極E(e)集電極C(c)發射結JE集電結JC基極B(b)2.PNP型晶體管結構示意圖和符號符號B(b)E(e)TC(c)E(e)發射區集電區基區PPNC(c)B(b)JEJC結構示意圖集電區EBC發射區基區(1)發射區小，摻雜濃度高。3.晶體管的內部結構特點（具有放大作用的內部條件）平面型晶體管的結構示意圖(2)集電區面積大。(3)基區摻雜濃度很低，且很薄。集電區EBC發射區基區2.1.2晶體管的工作原理（以NPN型管為例）依據兩個PN結的偏置情況放大狀態飽和狀態截止狀態倒置狀態晶體管的工作狀態1．發射結正向偏置、集電結反向偏置——放大狀態

原理圖電路圖+–+–

(1)電流關系a.

發射區向基區擴散電子形成發射極電流IE發射區向基區擴散電子稱擴散到基區的發射區多子為非平衡少子b.基區向發射區擴散空穴基區向發射區擴散空穴發射區向基區擴散電子形成空穴電流因為發射區的摻雜濃度遠大于基區濃度，空穴電流可忽略不記。基區向發射區擴散空穴發射區向基區擴散電子c.基區電子的擴散和復合非平衡少子在基區復合，形成基極電流IBIB非平衡少子向集電結擴散非平衡少子到達集電區d.集電區收集從發射區擴散過來的電子形成發射極電流ICICIB少子漂移形成反向飽和電流ICBOe.集電區、基區少子相互漂移集電區少子空穴向基區漂移ICBO基區少子電子向集電區漂移ICIB晶體管的電流分配關系動畫演示§2.2.2三極管的特性三極管在電路中的連接方式共基極連接共集電極連接共發射極連接定義稱為共基極直流電流放大系數ICBOICIB各電極電流之間的關系

IE=IC+IB

ICBOICIB晶體管共射極接法原理圖電路圖IBICICBO定義為共射極直流電流放大系數IBICICBO當UCE>UCB時，集電結正偏，發射結反偏，晶體管仍工作于放大狀態。各電極電流之間的關系ICEO稱為穿透電流IBICICBO或的關系由一般情況為共基極交流電流放大系數為共射極交流電流放大系數

定義α與β的關系一般可以認為較大的ΔiE如(1mA)ΔVO=ΔiCRL(較大)ΔiC(較大)如(0.98mA)較小ΔVI如(20mV)三極管的放大作用正向時PN結電流與電壓成指數關系ΔVO

iB=IB+△iBiC=iE=IC+ΔiCiE=IE+ΔiE+-+_ecbRLΔVI電壓放大倍數三極管基區的電流傳遞作用三極管的放大作用,主要是依靠它的IE能通過基區傳輸,然后順利到達集電極而實現的。故要保證此傳輸,一方面要滿足內部條件,即發射區摻雜濃度要遠大于基區摻雜濃度,基區要薄;另一方面要滿足外部條件,即發射結正偏,集電結要反偏。輸入電壓的變化,是通過其改變輸入電流,再通過輸入電流的傳輸去控制輸出電壓的變化,所以是一種電流控制器件。兩個要點三極管的特性曲線特性曲線是指各電極之間的電壓與電流之間的關系曲線概念輸入特性曲線輸出特性曲線vCE=0V+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE

iB=f(vBE)

vCE=const(2)當集電結進入反偏狀態時，vCB=vCE-vBE隨著vCE的增大而增大，集電結的反偏加強。由于基區的寬度調制效應，基區變窄，基區復合減少，同樣的vBE下IB減小，特性曲線右移。vCE=0VvCE

1V(1)當vCE=0V時，相當于發射結的正向伏安特性曲線。1.輸入特性曲線

BJT的特性曲線（以共射極放大電路為例）輸入電流與輸入電壓間的關系曲線當vCE>1V以后，由于集電結的反偏電壓可以在單位時間內將所有到達集電結邊上的載流子拉到集電極，故iC不隨vCE變化，所以同樣的vBE下的iB不變，特性曲線幾乎重疊。iC=f(vCE)

iB=const2.輸出特性曲線

BJT的特性曲線輸出電流與輸出電壓間的關系曲線+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE輸出特性曲線的三個區域:飽和區：的區域，發射結正偏，集電結正偏。

iC明顯受vCE控制的區域，但不隨iB的增加而增大。在飽和區，可近似認為vCE保持不變。對于小功率硅管，一般vCES＝0.2V。放大區：此時，發射結正偏，集電結反偏。iC不隨vCE變化，但隨iB的增大而線性增大，且截止區：iB=0的輸出曲線以下的區域。此時，發射結和集電結均反偏。iC只有很小的反向電流。如何判斷三極管的電極、管型和材料發射結處于正向偏置，且對于硅管|VBE|=0.7V，鍺管|VBE|=0.2V；集電結處于反向偏置，且|VCB|＞1V；NPN管集電極電位比發射極電位高，PNP管集電極電位比發射極電位低。當三極管在電路中處于放大狀態時例題一個BJT在電路中處于正常放大狀態，測得A、B和C三個管腳對地的直流電位分別為6V，0.6V，1.3V。試判別三個管腳的極名、是硅管還是鍺管？NPN型還是PNP型？－集電極管子為NPN管C－基極，B－發射極另一例題參見P302.2.2-1§2.2.3三極管的主要參數三極管的參數是用來表征管子性能優劣適應范圍的，是選管的依據，共有以下三大類參數。電流放大系數極間反向電流極限參數電流放大系數交流電流放大系數bb=DIC/DIB?vCE=constb=IC/IB|

vCE

=const直流電流放大系數b共射電流放大系數+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE電流放大系數直流電流放大系數α=ΔiC/ΔiEα=IC/IE共基電流放大系數交流電流放大系數α與β間的關系

(2)集電極發射極間的反向飽和電流ICEO

ICEO=（1+）ICBO

極間反向電流ICEO (1)集電極基極間反向飽和電流ICBO

發射極開路時，集電結的反向飽和電流。

即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對應的Y坐標的數值。ICEO也稱為集電極發射極間穿透電流。極限參數集電極最大允許電流ICM集電極最大允許功率損耗PCM三極管正常工作時集電極所允許的最大工作電流PCM值與環境溫度有關，溫度愈高，則PCM值愈小。當超過此值時，管子性能將變壞或燒毀。反向擊穿電壓V(BR)EBO：集電極開路時發射極-基極間的反向擊穿電壓。V(BR)CBO：發射極開路時集電極-基極間的反向擊穿電壓。V(BR)CEO：基極開路時集電極-發射極間的反向擊穿電壓安全工作區由ICM、V(BR)CEO、及PCM三個極限參數可畫出三極管的安全工作區圖?！?.2.4三極管的模型三極管的簡化直流模型截止模型飽和模型放大模型建立小信號模型的意義建立小信號模型的思路

當放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三極管小范圍內的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當作線性電路來處理。

由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設計。三極管的小信號模型三極管的小信號模型H參數的引出將共射連接三極管看成一雙端口網絡輸入輸出端口的函數表達式ebc對輸入輸出端口的兩函數表達式求微分用相關符號取代上式中的微分量后得微分量用交流量取代，偏微分量用H參數取代H參數物理含義輸出端交流短路時的輸入電阻，即

rbe。

輸入端交流開路時的反向電壓傳輸系數，即

輸出端交流短路時的電流放大系數，即。輸入端交流開路時的輸出電導，即1/rce。根據可得小信號模型BJT的H參數模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiCBJT雙口網絡H參數等效電路H參數等效電路中需注意的幾點h參數小信號模型是用于交流分析的，不能用于直流分析。h參數是在某個靜態工作點測得的，其數值與靜態工作點有關。h參數中的電流源和電壓源都是受控源，其方向不能隨意假定。hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即rbe=hie

=hfe

ur

=hre

rce=1/hoe一般采用習慣符號則BJT的H參數模型