五、晶體三極管及其放大電路
1. 晶體三極管
晶體三極管的外形及圖形符號如圖1-10所示。

圖1-10 晶體三極管的外形及圖形符號
(1)晶體三極管的分類和用途
晶體三極管根據組合方式的不同,可分為PNP和NPN兩種類型,其結構和符號如圖1-10(b)所示。
晶體三極管按所用半導體材料的不同又可分為鍺管和硅管兩種,無論是鍺管或硅管,都可以制成PNP型和NPN型,目前我國生產的鍺管以PNP型為主,硅管則以NPN型為主。
晶體三極管有電流分配和電流放大作用,即可用基極電流Ib 來控制集電極電流Ic,而且基極電流Ib 的少量變化可以引起集電極電流Ic 的較大變化,這就是晶體三極管的電流放大作用。
(2)晶體三極管的簡易測試
① 根據引腳排列判別三極管極性:使用三極管,首先要弄清它的引腳極性。目前三極管種類較多,封裝形式不一,引腳也有多種排列方法。多數金屬封裝的小功率管的引腳是等腰三角形排列的,頂點是基極b,左邊為發射極e,右邊為集電極c。此外,也有少量三極管的引腳是一字形排列的,中間是基極b,與其他電極距離最遠的為集電極c,如圖1-11(b)所示。

圖1-11 引腳排列判別三極管極性
金屬封裝大功率三極管及塑料封裝小功率三極管的引腳排列如圖1-11(a)和圖1-11(c)所示。
② 用萬用表判別三極管型號和極性:雖然晶體管手冊中對三極管的引腳極性都有標注,但有時查閱手冊不方便,或者有些生產廠的產品未載入手冊,還有的三極管標志不清。在這些情況下,可以用萬用表測量各引腳間電阻的辦法來判別引腳的極性,進而判別它是PNP型三極管還是NPN型三極管。
晶體三極管三個引腳的極性、型號、穿透電流和放大倍數的測試方法如表1-5所示。
表1-5 晶體三極管的極性、型號、穿透電流和放大倍數的測試方法

晶體三極管好壞的簡易測試方法如表1-6所示。
表1-6 晶體三極管好壞的簡易測試方式

(3)晶體三極管的型號含義
三極管的型號是根據我國半導體器件型號的規定來命名的。其型號含義如下:

2. 晶體三極管的電流分配和電流放大作用
當三極管加上工作電壓時,三個電極上流過的電流大小和分配關系如圖1-12所示。

圖1-12 晶體三極管的電流分配
電路通電后有三股電流通過晶體管,即發射極電流IE,基極電流IB 和集電極電流IC,電流的方向如圖1-12所示。調節47kΩ電位的阻值,可改變基極電流IB 的大小,而IB 的變化將引起集電極電流IC 和發射極電流IE 的變化。
(1)三極管中各極電流的關系
發射極電流IE(Ie)等于集電極電流IC 與基極電流IB(Ib)之和,即
IE=IC+IB
所以,晶體三極管實質上是一個電流分配器,它把發射極電流IE(Ie)分為兩部分,一部分分配給集電極,作為集電極電流IC;另一部分分配給基極,作為基極電流IB。
由于基極電流IB 比集電極電流IC 小得多,所以可以認為集電極電流IC 近似等于發射極電流IE,即
IE≈IC
(2)三極管的電流放大系數
通常把IC >IB 的系數稱為三極管的直流電流放大系數,用字母β表示,即
=IC/IB
將基極電流變化量ΔIB 與相對應的集電極電流變化量ΔIC 之比稱為三極管的交流電流放大系數,用字母β表示,即
β=ΔIC/ΔIB
一般情況下,三極管的β和β值較接近,又因為β值便于測量,所以常用β值來代替β值,并將β寫成β。
通常,放大電路中采用β為30~80的三極管為宜。β值太小放大作用差;β值太大易使管子性能不穩定。
3. 晶體三極管放大電路
(1)晶體三極管放大電路的三種基本接法
晶體三極管放大電路有三種不同接法:共發射極接法、共集電極接法及共基極接法,其電路如圖1-13所示。

圖1-13 晶體三極管放大電路的基本電路
上述三種電路的特性如表1-7所示。
表1-7 三種基本電路的特性

(2)晶體三極管的偏置電路
晶體三極管常見的幾種偏置電路如表1-8所示。
表1-8 晶體三極管的偏置電路
