三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明三极管放大电路的基本原理。
半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的,而三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)由于不同的组合方式,形成了一种是NPN型的三极管,另一种是PNP型的三极管。
三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装,常见三极管的外观,有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN型三极管,而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是电流的方向。
电子制作中常用的三极管有90××系列,包括低频小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP),低噪声管9014(NPN),高频小功率管9018(NPN)等。它们的型号一般都标在塑壳上,而样子都一样,都是TO-92标准封装。
在老式的电子产品中还能见3DG6(低频小功率硅管)、3AX31(低频小功率锗管)等,它们的型号也都印在金属的外壳上。我国生产的晶体管有一套命名规则,电子工程技术人员和电子爱好者应该了解三极管符号的含义。符号的第一部分“3”表示三极管。
符号的第二部分表示器件的材料和结构:A——PNP型锗材料;B——NPN型锗材料;C——PNP型硅材料;D——NPN型硅材料。符号的第三部分表示功能:U——光电管;K——开关管;X——低频小功率管;G——高频小功率管;D——低频大功率管;A——高频大功率管。另外,3DJ型为场效应管,BT打头的表示半导体特殊元件。
放大电路必须有合适的静态工作点:直流电源的极性与三极管的类型相配合,电阻的设置要与电源相配合,以确保器件工作在放大区。输入信号能有效地加到放大器件的输入端,使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化,经三极管放大后的输出信号(如ic=β*ib)应能有效地转变为负载上的输出电压信号。
三极管好坏的判断
双极型三极管的好坏判断、极性及B、C、E的确定。
1. 好坏判断、基极及极性的判别
1)对三极管的三个电极进行编号,任意两个编号的电极与指针式万用表的红、黑表笔均有两种连接顺序(即两次测量),总共进行六次测量,六次测量中若只有两次测量指针发生偏转(电阻读数在几KΩ~几十KΩ之间),则该管完好,否则该三极管是坏的。
2)基极(B)和三极管极性的确定:
前提:三极管完好,分两种情况:
① 在指针偏转的两次测量中,始终与黑表笔相连的电极为B极,且该管极性为NPN型;
② 在指针偏转的两次测量中,始终与红表笔相连的电极为B极,且该管极性为PNP型。
2. C、E两个电极的确定
将指针式万用表的红、黑表笔分别于剩下的两个电极相连(有两种测试顺序),分两种情况:
①若1步中判断的三极管为完好的NPN型,则两次测试中,左手食指始终搭接在黑表笔所接的电极和B极之间,记录下两次测试中万用表的阻值读数分别为R1和R2,若R1<R2,则在读得R1的该次测量中,黑表笔所接电极为C极,另一个电极为E极。
②若1步中判断的三极管为完好的PNP型,则两次测试中,左手食指始终搭接在红表笔所接的电极和B极之间,记录下两次测试中万用表的阻值读数分别为R1和R2,若R1<R2,则在读得R1的该次测量中,红表笔所接电极为C极,另一个电极为E极。
测量前对三个电极编号,如右图所示,任意两个电极进行两次测量。