電子技術基礎與技能2-1三極管放大電路【實踐導入】2.1三極管教學活動1：三極管的結構和種類區分電子產品和電器產品家用電子產品家用電器產品

我們通常是看產品的功能體現，是否主要利用了電子線路的工作。如果是，則為電子產品；否則，即為電器產品。其實，即使是家用電器產品，其電路中也常見到電子元器件。三極管作為電子元器件中的一種重要類型，在電路中得到了廣泛的應用。2.1三極管教學活動1：三極管的結構和種類2.1.1三極管的結構與種類一、三極管的結構與符號晶體三極管也稱半導體三極管，俗稱三極管，它是在一塊本征半導體中按特定方式進行摻雜，構成三個雜質區、兩個PN結（發射結、集電結），每個雜質區各引出一個電極引腳（發射極、基極、集電極），然后封裝而成的。三極管分為NPN和PNP兩個基本類型，各自的結構示意圖和電路中的符號，如圖2--1-2（a）、（b）所示。三極管圖形符號中的箭頭，表示發射結加正向偏置時的電流方向。三極管的文字符號一般用VT表示。三極管的內部結構示意圖與符號2.1三極管教學活動1：三極管的結構和種類2.1.1三極管的結構與種類二、三極管的種類與型號

按三極管制造的材料來分，有硅管和鍺管兩種；按三極管的內部結構來分，有NPN和PNP兩種；按三極管的工作頻率來分，有低頻管和高頻管兩種；按三極管允許耗散的功率來分，有小功率管、中功率管和大功率管。與二極管的型號組成一樣，我國國家標準的三極管型號由五部分所組成，詳見附錄B。2.1三極管教學活動1：三極管的結構和種類2.1.1三極管的結構與種類種類特點外形小功率

三極管通常情況下，集電極最大允許耗散功率PCM在1W以下中功率

三極管通常情況下，集電極最大允許耗散功率PCM在1～10W。主要用在驅動和激勵電路，為大功率放大器提供驅動信號大功率

三極管集電極最大允許耗散功率PCM在10W以上貼片三

極管采用表面貼裝技術SMT的三極管稱為貼片三極管。貼片三極管有三個引腳的，也有四個引腳的常用三極管的封裝外形及特點2.1三極管教學活動2：三極管的特性與參數2.1.2三極管的特性與參數一、三極管的特性三極管特性曲線是反映三極管各電極電壓和電流之間相互關系的曲線，是用來描述晶體三極管工作的特性曲線，常用的特性曲線有輸入特性曲線和輸出特性曲線。圖2-1-3所示電路中，三極管B、E極所在回路為輸入回路，C、E極所在回路為輸出回路，三極管的發射極是倆回路的公共端，這種電路的稱為共發射極（簡稱，共射）電路。下面以NPN型三極管為例，討論它在共射電路中的伏安特性。共射電路2.1三極管2.1.2三極管的特性與參數一、三極管的特性1．輸入特性曲線輸入特性是指UCE一定時，發射結外加電壓UBE與基極電流IB之間的對應關系。圖2--1-4所示為三極管的共射輸入特性曲線。當UCE一定時，輸入特性曲線與二極管的正向伏安特性曲線具有相同的變化規律。若保持UBE不變，則隨著UCE的增大，IB便減小，工作點由Q1移到Q2；當UCE≥1V時，IB基本不變。輸入特性曲線教學活動2：三極管的特性與參數2.1三極管2.1.2三極管的特性與參數一、三極管的特性2．輸出特性曲線輸出特性是指IB一定時，UCE與IC之間的關系。圖2--1-5所示為三極管的共射輸出特性曲線。由圖可見，對應于不同的IB取值，均有一條變化規律相同的輸出特性曲線?，F以IB＝20μA的輸出特性曲線為例，加以說明。輸出特性曲線根據輸出特性曲線，三極管的工作狀態分為三個區域。（1）飽和區

在起始段OM，隨著UCE的增大，IC顯著上升，此時IC受UCE影響很大。（2）放大區（又稱恒流區、線性區）

當UCE增大到一定值以后，進入MN段，曲線變得平坦，IC基本恒定。（3）截止區

IB≤0的區域（如圖中陰影線所示），此時的發射結無正偏電壓（通常外加的是反偏電壓），IB≈0，IC≈0，三極管不導通。教學活動2：三極管的特性與參數2.1三極管2.1.2三極管的特性與參數一、三極管的特性工作狀態飽和放大截止處在輸出特性曲線的范圍UCE較小，IC接近直線上升部分特性曲線簇平坦等距部分IB=0曲線以下的區域電路條件發射結正偏，集電結正偏發射結正偏，集電結反偏發射結反偏，集電結反偏特點IB失去對IC的控制作用，如同開關閉合IC受IB控制，具有電流放大作用IB=0、IC=0時，三極管無電流放大作用，如同開關斷開表2-1-2三極管工作狀態的特點注意：三極管工作于飽和區時，UCE很小。硅管的飽和管壓降UCES約為0.3V；鍺管的飽和管壓降UCES約為0.1V。至于PNP型三極管，只需改變各極電流、電壓的參考方向，其特性便與NPN型三極管一致。教學活動2：三極管的特性與參數2.1三極管2.1.2三極管的特性與參數二、三極管的主要參數三極管的參數是用來表示三極管性能優劣和適用范圍的，它是選用三極管的重要依據。在使用三極管時，不允許超過極限參數。1．共射電流放大系數和β1）直流電流放大系數三極管對應于某一工作點下的集電極電流與基極電流的比值，稱為它在該點下的直流電流放大系數，用

表示，即：2）交流電流放大系數β當三極管的工作點發生位移時，集電極電流的變化量△IC與基極電流的變化量△IB的比值,就稱為它的交流電流放大系數，用β表示，即：通常教學活動2：三極管的特性與參數2.1.2三極管的特性與參數二、三極管的主要參數2．極間反向電流ICBO和ICEO1）集基反向飽和電流ICBOICBO是指三極管的發射極開路（IE＝0），集電結外加反向偏置電壓時所形成的反向飽和電流。ICBO可用圖2-1-6所示的電路進行測量。ICBO的大小標志著集電結的質量，它越小越好。小功率鍺管的ICBO約為10μA，而硅管的ICBO通常小于1μA。ICBO測量2）集射反向飽和電流ICEOICEO是指三極管基極開路（IB＝0），在C、E間外加集電結的反偏電壓時所形成的飽和電流，它又稱為穿透電流。ICEO可用圖2-1-7所示電路進行測量。ICEO測量ICEO＝（1＋β）ICBO。ICEO大的三極管熱穩定性差。2.1三極管教學活動2：三極管的特性與參數2.1.2三極管的特性與參數2.1三極管3．極限參數ICM、U（BR）CEO和PCM1）集電極最大允許電流ICM對于三極管，當IC上升至一定值以后，β將顯著下降。ICM是指三極管的β值下降不超過允許范圍時的集電極最大電流。當IC＞ICM時，三極管的電流放大性能明顯變差，甚至有可能燒毀三極管。2）集射反向擊穿電壓U（BR）CEOU（BR）CEO是指基極開路（IB＝0），造成集電結反向擊穿時所加的C、E間電壓。三極管使用時，要求UCE＜U（BR）CEO。3）集電極最大耗散功率PCMPCM是指在規定的使用環境下，三極管集電結上所允許的功率損耗最大值。三極管的集電極耗散功率（又稱管耗）PC＝ICUCE，當PC＞PCM時，三極管會因過熱而燒毀。綜上所述，三極管安全工作要求：IC＜ICM；UCE＜U（BR）CEO；PC＜PCM。教學活動2：三極管的特性與參數2.1三極管教學活動2：三極管的特性與參數【實踐應用】三極管之所以具有電流放大作用，是因為在制造過程中，對它采取了特殊的摻雜工藝（媒體鏈接2-1

）。了解載流子的導電機理，有助于理解三極管的外特性。掃描媒體鏈接2-1二維碼【經典例題】圖2-1-82.1三極管教學活動2：三極管的特性與參數2.1三極管教學活動3：識別與檢測三極管【實訓目標】（1）能根據封裝外形確定引腳名稱；（2）能借助資料識讀三極管的型號；（3）會用萬用表判別晶體三極管的管型、引腳、材料類型以及質量優劣；（4）實訓過程中，積極探索，團結協作，規范操作，遵守“6S”管理制度?！緦嵱栐O備與器材】學生分為若干組，每組提供指針式萬用表一塊，3DG6A、9018H、3AX31C型三極管各1個，型號未知（可用不透明膠帶封?。┑娜龢O管1個?！緦嵱杻热菖c步驟】1．識別三極管通過識讀三極管的型號，查閱相關資料，可了解三極管的管型、材料類型、應用場合及有關參數等。同時，根據三極管的封裝外形，可判別其引腳分布情況（媒體鏈接2-2

）。掃描側邊欄二維碼，學習“三極管的識別方法”

掃描媒體鏈接2-2二維碼2.1三極管教學活動3：識別與檢測三極管【實訓內容與步驟】（1）根據封裝外形，確定引腳名稱。（2）借助資料，查找3DG6A、9018H、3AX31C型三極管的主要參數，并記錄如下：3DG6A：________________________________________。9018H：________________________________________。3AX31C：________________________________________。（3）明確各三極管的管型與材料，填入表2-1-3。表2-1-3識別與檢測已知型號的三極管型號B、E間阻值B、C間阻值C、E間阻值管型正向反向正向反向正向反向3DG6A

9018H

3AX31C

2.1三極管教學活動3：識別與檢測三極管【實訓內容與步驟】2．檢測三極管借助模擬萬用表（媒體鏈接2-3

）或數字萬用表（媒體鏈接2-4

），可以判定三極管的管型和管腳。掃描媒體鏈接2-3二維碼掃描媒體鏈接2-4二維碼1）檢測型號已知的三極管分別測量3DG6A、9018H、3AX31C的兩極間正、反向電阻，并將測量結果填入表2-1-3。2）檢測型號未知的三極管（1）用“假設基極法”判別基極與管型。（2）用“假設集電極法”判別集電極和發射極。揭開膠帶，識讀型號，查閱資料，驗證所測是否正確。2.1三極管教學活動3：識別與檢測三極管【實訓注意事項】（1）在測試三極管的正、反向電阻（尤其是反向電阻）時，一定要避免人體電阻的接入，以免誤差過大；（2）如果彎折引腳，一定要注意彎折點與引腳根部的距離不少于1.5mm，以免引腳根部斷掉；（3）在測三極管兩極間的電阻時，引腳要刮除氧化層，防止表筆與引腳接觸不良，且刮腳時應距引腳根部有一定距離（一般為3mm左右）?？己隧椖吭u判標準配分得分職業素養按規定著裝，儀容儀表得體5

遵守紀律，服從管理5

操作安全隱患5

積極參與，主動完成5

組內協作，有責任擔當，樂意幫助他人5

愛護實訓設備和器材，無損壞公物現象5

實訓過程中，元器件、儀器儀表、電烙鐵、鑷子等擺放有序5

實訓結束，及時清理工位5

任務完成根據封裝外形，正確判別三極管管腳名稱6

查閱資料，正確填寫三極管