电子技术基础项目教程

3.放大区 定义：将UCE＞UBE且=0以上的区域称为放大区。 接法：三极管的发射结正偏，集电结反偏。 特点：三极管的输出电流和输入电流的关系满足
I C I B
任务2.1.5
三极管的主要参数
一、电流放大系数 1.共射电流放大系数β：
1）共射直流电流放大系数：
是指在共射极放大电路中，若交流输入信号为零，
IC IB V Rb Rc
IC IB V Rb
UCC
+
-
UBB
IE
+
-
-
IE
-
Rc UCC
+
UBB
+
UC U B U E
UC U B U E
例2-1 晶体管的三个极管脚分别为1、2、3，用直流电压 表测得其在放大状态下的电位分别为U1=2V、U2=7V、 U3=2.7V，试判断三极管的类型及三极管对应的各电极。
集电结 基极b 发射结 集电极c P N P 发射极e 集电区 基区 发射区
三区、三极、二结： 三个区：发射区、基区、集电区 三个极：发射极e、基极b、集电极c 两个结：发射结、集电结 符号：
b c V e
b c V e
内部放大的条件：发射区是高浓度掺杂区；基区很薄 且杂质浓度低；集电结面积大。
模块2.1 三极管的识别和检测
任务2.1.1 半导体三极管的结构和符号
一、三极管的结构和符号 三极管又称双极型晶体管、晶体管，简称三极管 外形：
81
3A X 1
3A X
3D G
4
3AD10
(a)
(b)
(c)
(d)
分类：NPN型、PNP型
集电极c 集电结 基极b 发射结 N P N 发射极e 集电区 基区 发射区
c
e
2.光电耦合器
光敏耦合器在电路中起传输和隔离作用。它以光为媒
介传输电信号的一种电—光—电转换器件。主要由发光源和 受光器两部分组成。发光源一般为发光二极管，其引脚为输 入端；受光器一般为光敏二极管、光敏晶体管等，其引脚为 输出端。
（a）光电电阻型
（b）光电二极管型
（c）光电三极管型
（d）光电池
方法一：对于NPN型的晶体管，黑表笔接晶体管基极b， 红表笔分别接另外两个引脚时，所测得的两阻值一个 大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，红表 笔所接的引脚为集电极c，另一个为发射极e。 对于PNP型的晶体管，红表笔接晶体管基极b，黑表笔 分别接其余两个引脚时，同样在阻值小的一次测量中， 黑表笔接的引脚为集电极c，另一个为发射极e。 方法二：当晶体管为NPN型时，在基极和其中任意极 之间接一个50kΩ～100kΩ的电阻或用手连接，如图210所示，将万用表的表笔分别轮流接到晶体管的集电 极和发射极上（基极悬空），直至万用表指针有明显 偏转时为止。电阻R或手所接两引脚分别为基极和集电 极，另外一引脚为发射极。 PNP型的判断与之相反。
二、三极管的识别
2.晶体管的识别 如果晶体管上有型号，可根据表2-1判别晶体管，若 没有用万用表进行测试。测试前应先将万用表调到 R×1k档，并调零。 （1）晶体管类型和管脚的判别 1）晶体管类型和基极的判别：用万用表的第一根表笔依 次接晶体管的一个引脚，而第二根表笔分别接另两根管 脚，轮流测量，直至两个电阻均很小。这时第一根表笔 所接的那个电极即为基极b，如果红表笔接基极则可判 定晶体管为PNP型；如果黑表笔接基极b，则为NPN型。 2）晶体管集电极和发射极的判定：判定晶体管集电极和 发射极的方法有以下两种。
模块2.2
任务2.2.1
为基极提供合适 的偏置电流
放大电路的组成
是放大电路的核心元件， 具有电流放大的作用
Rc +UCC + iC V iE
输出
基本共射放大电路的组成和元件的作用
Rb C1 + + ui iB
C2 + u0
RL
-
-
是放大信号所 需要的能源， 为集电结提供转换成集电极—发射 极之间电压的变化。
——三极管应为NPN型，3号管脚为
基极，1号管脚为发射极e
二、晶体管各极电流的形成 1.发射区向基区注入载流子的过程
c N
IC Rc
IB Rb
b
P N
+
+
-
UBB
-
UCC
e I E
由于发射结外加正向电压，发射区的电子载流子 不断地注入基区，基区的多数载流子（空穴）也流入 发射区。二者共同形成发射极电流。但是，由于基区 掺杂浓度比发射区的小，流入发射区的空穴流与流入 基区的电子流相比，可忽略。
IC IE
2）共基极交流电流放大系数： 是指在共基极放大电路中，有交流输入信号时，集 电极电流的变化量与发射极电流的变化量之比
iC iE
二、极间反向饱和电流 1.反向饱和电流反向饱和电流ICBO 反向饱和电流ICBO是指发射极开路，集电结加 反向电压时测得的集电极电流。在一定温度下，基 本上是常数，与UCB无关。常温下，小功率锗管的 ICBO为μA级，硅管则更小，为nA级。 2.穿透电流ICEO 穿透电流ICEO是指基极开路时，集电极与发 射极之间的反向电流。穿透电流的大小受温度的影 响较大，温度升高， ICBO增大， ICEO增大。穿透电 流ICEO是衡量晶体管质量的重要参数。
-
-
UBE
-
UCE
-
UCC
一、输入特性曲线
输入特性：指三极管输入电流和输入电压之间的关系。
输入特性曲线：输入特性的曲线即为输入特性曲线。
A IB/μ 80 60 40 20 O 0.2 0.4 0.6 0.8 UBE/ V UCE=0V 0.5V UCE 1V
二、输出特性曲线 输出特性：指三极管输出电流和输出电压之间的关系。 输出特性曲线：输出特性的曲线即为输出特性曲线。
三、极限参数 1.集电极最大允许电流ICM 晶体管的集电极电流ICM在相当大的范围内值基本 保持不变，但当IC的数值大到一定程度时，电流放大系 数β值将下降。我们把增大到使值下降到正常值的2/3 时所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM 。 实际中，集电极电流IC必须满足IC < ICM 。 2.集电极最大允许功耗 集电极最大允许功耗是指晶体管正常工作时允许消 耗的最大功率。 3.集电极—发射极间的击穿电压
书名：电子技术基础项目教程 ISBN：978-7-111- 45542-4 作者：梁洪洁 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
项目二 放大电路的分析与设计
知识目标：掌握晶体管的结构。 掌握晶体管的放大电路的静态和动态分析方法。 能力目标：能看懂电路图，会搭建电路。 能画出共射电路，并能对电路进行分析计算。 会检查放大电路的结构是否合理，输出波形是 否失真，工作状态。
任务2.1.3

晶体管的连接方式
共发射极连接（简称：共射接法） ——以基极为输入端，集电极为输出端， 发射极为公共端。 共基极连接（简称：共基接法） ——以发射极为输入端，集电极为输出端， 基极为公共端。 共集电极连接（简称：共集接法） ——以基极为输入端，发射极为输出端， 集电极为公共端。 iE
二、三极管的分类 1.按组合方式：NPN型和PNP型。 2.按使用材料：硅管和锗管。 3.按工作频率：高频管和低频管。 4.按功能：开关管、功率管、达林顿管、光敏管等。 5.按消耗功率：小功率管、中功率管和大功率管等
任务2.1.2
三极管的偏置及各极电流的关系
一、晶体管的偏置 外部放大的条件：发射结正偏，集电结反偏。
起隔直通交的作用。
任务2.2.2 放大电路中电压、电流方向和符号的规定 一、电压、电流方向的规定
电压和电流的方向是相对的，为了便于分析，规定电压 的正方向以“地”为参考零电位，电流以其实际方向为正 方向。
二、电压、电流符号的规定
1.直流分量：基本符号和下标符号均为大写字母。 如IB、UBE等。 2.交流分量：基本符号和下标符号均为小写字母。 如ib、ube等。 3.瞬时值（交直流叠加）：基本符号为小写字母，下标符号 均为大写字母。 如Ib、Ube等。 瞬时值为直流分量与交流分量之和，即ib= IB + ib 。
3.晶体管质量的检测 用电阻或手连接基极和集电极，万用表的红、黑表 笔分别接发射极和集电极。万用表指针偏转的角度越大， 说明晶体管的放大倍数越大。如果指针不动或者偏转不 大，说明管子放大能力很差或者已经损坏。
任务2.1.7
特殊三极管
1.光电三极管 光敏晶体管也是一种晶体管，当光照强弱变化时， 电极之间的电阻会随之变化。光敏晶体管和普通晶体 管类似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不 只是受基极电路的电流控制，也可以受光的控制。 光敏晶体管的灵敏度比光电二极管高，输出电流也 比光电二极管大，多为毫安级。但它的光电特性不如 光电二极管好，在较强的光照下，光电流与照度不成 线性关系。 符号：
三、晶体管的电流分配关系与放大作用 1.电流分配关系（以NPN为例）
I E IC I B
I E IC I B IC
2.电流放大作用 电流放大系数β：集电极电流变化量与基极电流变化 量之比称为电流放大系数。 I C I B 总结：要实现晶体管的放大作用，一方面要满足内部 条件，即发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同 时基区厚度要很薄；另一方面要满足外部条件，即发 射结正偏，集电结反偏。
解：首先根据两电极的电位差应是0.7V（硅管）或0.3V （锗管）来判断三极管的材料，并确定集电极。其次根 据集电极电位的高低判断是NPN管还是PNP管，最后根据 剩余两个管脚电位的高低判断发射极和基极。
U 3 U1 2.7 2 0.7V ——硅管，2管脚应为集电极c
U 2 U 3 U1