三極管的應用

魏佳　張沙

【摘 要】三極管從出現以來，以構造簡單，開關速度高而廣泛應用，它為集成電路的發展做出了卓越的貢獻，并為計算機的發展鋪平了道路。它是電子學的開端，并推動了人類文明的進程。三極管是數字電路中最基本的開關元件，要么工作在飽和區，要么工作在截止區，放大區只作為飽和到截止或者截止到飽和的瞬間過渡過程。

【關鍵詞】三極管；集成電路；應用

一、半導體三極管

半導體三極管也稱為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關作用。三極管顧名思義具有三個電極。二極管是由一個PN結構成的，而三極管由兩個PN結構成，共用的一個電極成為三極管的基極（用字母b表示）。其他的兩個電極成為集電極（用字母c表示）和發射極（用字母e表示）。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管；另一種是PNP型的三極管。三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。按頻率分：高頻管和低頻管；按功率分：小功率管，中功率管和的功率管；按功能分：開關管和放大管。

二、三極管的放大作用

三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號變成一定強度的信號，當然這種轉換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉換成信號的能量罷了。三極管有一個重要參數就是電流放大系數β。當三極管的基極上加一個微小的電流時，在集電極上可以得到一個注入電流β倍的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。把一只小功率可控硅和一只大功率三極管組合，就可得到一只大功率可控硅，其最大輸出電流由大功率三極管的特性所決定。

三、三極管的選用

三極管的種類很多，用途各異，恰當、合理地選用三極管是保證電路正常工作的關鍵。首先根據電路對三極管進行選用，在不同的電子產品中，電路各有不同，如高頻放大電路、中頻放大電路、功率放大電路、電源電路、振蕩電路、脈沖數字電路等等。由于電路的功能不同，構成電路所需要的三極管的特性及類型也不同，功率驅動電路應按電路功率、頻率選用功率管。如高頻放大電路所需要的是高頻小功率管，也可選用超高頻低噪聲小功率管。其次可根據三極管主要性能優勢進行選用，一只三極管一般有十多項參數，有的是具有自動增益控制、高頻低噪聲；有的特點是開關速度快、頻率特性好；有的是噪聲系數小、功率增益高、特性頻率高。對于特珠用途的三極管除滿足上述的要求外，還必須滿足對特殊管的參數要求。如選用光敏晶體管時，就要考慮光電流、暗電流和光譜范圍是否滿足電路要求。最后根據整機的尺寸合理選擇三極管的外形及其封裝。由于三極管的外形有圓形的、方形的、高簡形的、扁平形等，封裝又可分為金屬封裝、塑料封裝等，尤其是近年來采用了表面封裝三極管，其體積很小，節約了很多的空間位置，使整機小型化，并大大降低了成本。

四、半導體三極管的管腳判別

在安裝半導體三極管之前，首先搞清楚三極管的管腳排列。一方面可以通過查手冊獲得；另一方面也可利用電子儀器進行測量，下面講一下利用萬用表判定三極管管腳的方法。首先判定PNP型和NPN型晶體管：用萬用表的R×1k（或R×100）檔，用黑表筆接三極管的任一管腳，用紅表筆分別接其他兩管腳。若表針指示的兩阻值均很大，那么黑表筆所接的那個管腳是PNP型管的基極；如果萬用表指示的兩個阻值均很小，那么黑表筆所接的管腳是NPN型的基極；如果表針指示的阻值一個很大，一個很小，那么黑表筆所接的管腳不是基極。需要新換一個管腳重試，直到滿足要求為止。進一步判定三極管集電極和發射極：首先假定一個管腳是集電極，另一個管腳是發射極；對NPN于型三極管，黑表筆接假定是集電極的管腳，紅表筆接假定是發射極的管腳（對于PNP型管，萬用表的紅、黑表筆對調）；然后用大拇指將基極和假定集電極連接（注意兩管腳不能短接），這時記錄下萬用表的測量值；最后反過來，把原先假定的管腳對調，重新記錄下萬用表的讀數，兩次測量值較小的黑表筆所接的管腳是集電極（對于PNP型管，則紅表筆所接的是集電極）。剩下的當然就是發射極了。

按照現代的制造工藝來說，根據不同的摻雜方式在同一個硅片上制造出三個摻雜區域，并形成兩個PN結，由此就構成了一個晶體管。三極管最大的優點就是能夠放大信號，它是放大電路的核心元件，能夠控制能量的轉換，將輸入的任何微小變化量不失真地進行放大輸出。

參 考 文 獻

[1]沈國良.電工基礎[M].電子工業出版社

[2]李忠文.電工電子技術基礎[J].化學工業

[3]趙保經.中國集成電路大全[M].國防工業出版社

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