三极管电路图(三个电位怎么判断NPN还是PNP)

广义来说，三极管有很多种，常见的如下图所示。

狭义的三极管是指双极型三极管，是最基本最通用的三极管。

这篇文章描述了狭义三极管，它有许多绰号:

三极管的发明

在晶体管出现之前，确实空。电子晶体管通过电子电路中的放大和开关功能来控制电流。

True 空电子管有一些缺点，比如重量大，耗能大，响应慢。

二战期间，军方急需一种稳定、可靠、快速、灵敏的电信号放大器，研究成果是在二战结束后取得的。

早期由于锗晶体容易获得，主要开发应用锗三极管。硅晶体出现后，由于硅管生产技术的高效率，锗管逐渐被淘汰。

经过半个世纪的发展，已经出现了多种多样、形态各异的三重奏。

低功率三极管一般封装在塑料中；

大功率三极管一般用金属铁壳封装。

三极管核心结构

是核心“PN结”。

是两个背靠背的PN结。

可以是NPN组合，也可以是PNP组合。

由于硅NPN晶体管是目前三极管的主流，以下内容主要以硅NPN晶体管为例！

NPN三极管结构示意图

硅NPN三极管的制造工艺

模具结构剖视图

流程特征:

发射区高掺杂:为了便于发射结发射电子，发射区半导体掺杂浓度高于基区，发射结面积较小；

基区尺度很薄:3~30μm，掺杂浓度低。

集电区面积大:集电区和发射区是同一性质的掺杂半导体，但集电区掺杂浓度低，面积大，便于收集电子。

三极管不是两个PN结拼凑而成的，两个二极管也组成不了三极管！

技术在半导体行业中非常重要。PN结不同的材料成分、尺寸、排列方式、掺杂浓度和几何结构可以制作各种元件，包括集成电路。

三极管符号

三极管电流控制原理示意图

三极管基本电路

施加的电压使发射极结正向偏置，集电极结反向偏置。

集电极/基极/发射极电流关系:

IE = IB + IC

IC = β * IB

如果IB = 0，则IE = IC = 0

三极管特性曲线

输入特性曲线

集电极-发射极电压UCE为一定值时基极电流IB与基极-发射极电压UBE的关系曲线。

是超级三极管启动的临界电压，会受到集电极和发射极电压的影响。正常工作时，NPN硅管的启动电压约为0.6V；

UBE&lt优步，三极管高绝缘，ube >: UBER，三极管会启动；& lt/uber，三极管具有高绝缘性，ube >:

UCE增大，特性曲线右移，但当UCE >:1.0V后，特性曲线几乎不动。

输出特性曲线

当基极电流IB恒定时，集电极IC和集电极-发射极电压UCE之间的关系曲线是一组曲线。

当IB=0时，IC→0，表示三极管处于关断状态，相当于开关关断；

当IB >: 0时，IB的微小变化会以几十倍甚至上百倍的放大倍数显示在IC中；

当IB很大的时候，IC就变得很大，不能随着IB的增大而继续增大。三极管失去放大功能，说明开关接通。

三极管的核心功能:

放大功能:小电流变化不大，大电流上也能放大。

开关功能:用小电流控制大电流的通断。

三极管的放大功能

IC = β * IB(其中β≈ 10~400)

示例:当基极电流IB=50μA时，集电极电流:

IC=βIB=120*50μA=6000μA

微弱的电信号被三极管放大成大波幅的电信号，如下图所示:

所以三极管放大了信号幅度，但三极管不能放大系统的能量。

你能放大多少？

取决于三极管的放大系数β！

β首先由三极管的材料和工艺结构决定:

比如硅三极管的β值常见范围是30~200。

锗三极管的β值常见范围是30~100。

β值越大，漏电流越大，β值过大的三极管性能不稳定。

其次，β会受到信号频率和电流的影响:

当信号的频率在一定范围内时，β值接近一个常数，当频率超过一定值时，β值会明显减小。

β值随集电极电流IC的变化而变化，IC为mA级时，β值较小。一般情况下，小功率管的放大倍数大于大功率管。

三极管的主要性能参数

三极管的性能参数有很多，包括DC、交流和极限参数:

对温度三极管性能的影响

温度几乎影响三极管的所有参数，其中以下三个参数影响最大。

(1)对放大倍数β的影响:

当基极输入电流IB不变时，集电极电流IC会因温度升高而急剧增加。

(2)对反向饱和电流(漏电流)ICEO的影响:

ICEO是少数载流子漂移形成的，这与环境温度有很大关系。ICEO会随着气温的升高而急剧增加。当温度上升10℃，ICEO将增加一倍。

虽然室温下硅管的漏电流ICEO很小，但当温度升高时，漏电流会高达几百微安。

(3)对发射极结电压UBE的影响:

温度每升高1℃，UBE就会降低2.2毫伏左右

随着温度的升高，β，IC会增大，UCE会减小。在电路设计中，应采取远离热源、散热等相应措施，克服温度对三极管性能的影响。

三极管的分类

三极管命名标志

不同的国家/地区有不同的三极管型号命名方式。很多厂商都用自己的命名方式。

中国大陆三极管的命名

例子:3DD12X NPN硅三极管，低频大功率

日本三极管型号的命名

示例:2SC1895高频NPN三极管

美国电子工业协会(EIA)三极管命名法

例如:JANS2N2904航空三极管

欧洲三极管命名法

例子:BC208A硅低频小功率三极管

三极管的封装和引脚排列

关于包装:

三极管的设计额定功率越大，其体积就越大。因为封装技术的不断更新和发展，三极管有了各种各样的封装形式。

目前塑封是三极管的主流封装形式，其中“TO”和“SOT”封装形式最为常见。

关于引脚排列:

不同品牌不同封装的三极管管脚定义不完全一样。一般来说，有以上规则:

规则一:对于中大功率三极管，集电极明显较厚，甚至连有大面积金属电极，多在基极和发射极之间；

规则二:贴片三极管，面对logo时，左边是基极，右边是发射极，集电极在另一边；

基极B集电极C发射极E

三极管的选择原则

考虑三极管的性能极限，按照“2/3”安全原则选择合适的性能参数。

集电极IC:

IC & lt2 / 3 * ICM

ICM集电极的最大允许电流

当IC >:在ICM中，三极管的β值减小，放大功能丧失。

集电极功率PW:

PW & lt2 / 3 * PCM

PCM收集器的最大允许功率。

当pw >: PCM晶体管会烧坏。

设定-发射反向电压UCE:

UCE &lt2 / 3 * UBVCEO

UBVCEO基极开路时的Set-emission反向击穿电压。

集电极/发射极电压uce >: UBVCEO，三极管产生大的集电极电流击穿，导致永久性损坏。

工作频率:

= 15% * T

T—特征频率

随着工作频率的提高，三极管的放大能力会下降，β=1对应的频率T称为三极管的特征频率。

另外要考虑体积成本，首选片装三极管。