有關三極管的管型及管腳的辨別

摘 要： 本文闡述了三極管的管理及管腳的辨別方法，以及三極管的工作原理。

關鍵詞： 三極管 管型 管腳 工作原理

一、三極管的管型及管腳的辨別

三極管的管型及管腳的辨別是電子技術初學者的一項基本功，為了幫助讀者迅速掌握測判方法，筆者總結出四句口訣：“三顛倒，找基極；PN結，定管型；順箭頭，偏轉大；測不準，動嘴巴?！?/p>

（一）三顛倒，找基極。

測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋，并選擇R×100或R×1k擋位。應用萬用電表歐姆擋的等效電路，可見，紅表筆所連接的是表內電池的負極，黑表筆則連接著表內電池的正極。

假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型，也分不清各管腳是什么電極，那么測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時，我們先任取兩個電極（如這兩個電極為1、2），用萬用電表兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻，觀察表針的偏轉角度；接著取1、3兩個電極和2、3兩個電極，分別顛倒測量它們的正、反向電阻，觀察表針的偏轉角度。在這三次顛倒測量中，必然有兩次測量結果相近，即顛倒測量中表針一次偏轉大，一次偏轉小；剩下一次必然是顛倒測量前后指針偏轉角度都很小，這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極。

（二）PN結，定管型。

找出三極管的基極后，我們就可以根據基極與另外兩個電極之間PN結的方向來確定三極管的導電類型。將萬用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極，若表頭指針偏轉角度很大，則被測三極管即為NPN型管；若表頭指針偏轉角度很小，則被測管即為PNP型。

（三）順箭頭，偏轉大。

找出了基極b，另外兩個電極哪個是集電極c，哪個是發射極e呢?這時我們可以用測穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發射極e。

1.對于NPN型三極管，用萬用電表的黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩次測量中萬用表指針偏轉角度都很小，但仔細觀察，總會有一次偏轉角度稍大，此時電流的流向一定是：黑表筆→c極→b極→e極→紅表筆，電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致（“順箭頭”），所以此時黑表筆所接的一定是集電極c，紅表筆所接的一定是發射極e。

2.對于PNP型的三極管，方法類似于NPN型，其電流流向一定是：黑表筆→e極→b極→c極→紅表筆，其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致，所以此時黑表筆所接的一定是發射極e，紅表筆所接的一定是集電極c。

（四）測不出，動嘴巴。

若在“順箭頭，偏轉大”的測量過程中，由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉均太小，難以區分時，就要“動嘴巴”了。具體方法是：在“順箭頭，偏轉大”的兩次測量中，用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結合部，用嘴巴含?。ɑ蛴蒙囝^抵?。┗姌Ob，仍用“順箭頭，偏轉大”的判別方法即可區分開集電極c與發射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用，目的是使效果更加明顯。

二、三極管工作原理

晶體三極管是一種電流控制元件。發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結，而集電區與基區形成的PN結稱為集電結。晶體三極管按材料分常見的有兩種：鍺管和硅管。每一種又有NPN和PNP兩種結構形式，使用最多的是硅NPN和PNP兩種，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，三極管工作在放大區時，三極管發射結處于正偏而集電結處于反偏，集電極電流Ic受基極電流Ib的控制，Ic的變化量與Ib變化量之比稱作三極管的交流電流放大倍數β（β=ΔIc/ΔIb，Δ表示變化量）。在實際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉變為電壓放大作用。

要判斷三極管的工作狀態必須了解三極管的輸出特性曲線，輸出特性曲線表示Ic隨Uce的變化關系（以Ib為參數），從輸出特性曲線可見，它分為三個區域：截止區、放大區和飽和區。

對三極管放大作用的理解，切記一點：能量不會無緣無故地產生，所以，三極管一定不會產生能量，但三極管的厲害之處在于：它可以通過小電流控制大電流。放大的原理就在于：通過小的交流輸入，控制大的靜態直流。

假設三極管是個大壩，這個大壩奇怪的地方是，有兩個閥門，一個大閥門，一個小閥門。小閥門可以用人力打開，大閥門很重，人力是打不開的，只能通過小閥門的水力打開。所以，平常的工作流程便是，每當放水的時候，人們就打開小閥門，很小的水流涓涓流出，這涓涓細流沖擊大閥門的開關，大閥門隨之打開，洶涌的江水滔滔流下。如果不停地改變小閥門開啟的大小，那么大閥門也相應地不停改變，假若能嚴格地按比例改變，那么，完美的控制就完成了。

在這里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是輸入信號。

如果某一天，發生旱災，江水沒有了，也就是大的水流那邊是空的。管理員這時候打開了小閥門，盡管小閥門還是一如既往地沖擊大閥門，并使之開啟，但因為沒有水流的存在，所以并沒有水流出來。這就是三極管中的截止區。

飽和區是一樣的，因為此時江水達到了很大的程度，管理員開的閥門大小已經沒用了，如果不開閥門江水就自己沖開了，這就是三極管的擊穿。

在模擬電路中，一般閥門是半開的，通過控制其開啟大小來決定輸出水流的大小。沒有信號的時候水也會流，所以不工作的時候也會有功耗。而在數字電路中，閥門則處于開或是關兩個狀態。當不工作的時候，閥門是完全關閉的，沒有功耗。

根據三極管發射結和集電結偏置情況，我們可以判別其工作狀態：

對于NPN三極管，當Ube≤0時，三極管發射結處于反偏工作，則Ib≈0，三極管工作在截止區；當晶體三極管發射結處于正偏而集電結處于反偏工作時，三極管工作在放大區，Ic隨Ib近似作線性變化；當發射結和集電結均處于正偏狀態時，三極管工作在飽和區，Ic基本上不隨Ib而變化，失去了放大功能。截止區和飽和區是三極管工作在開關狀態的區域。

各種狀態Ube、Ubc、Uce有沒有一個固定的電壓值呢？不同的材料，PN結的勢壘電壓不一樣，鍺管約0.3V，硅管約0.7V，不同的制造工藝、不同的型號也有少量差別，但是基本是這個量級。要知道準確值，我們必須查看輸入特性曲線（類似于二極管正向特性曲線）。