本文主要是關(guān)于三極管的相關(guān)介紹，并著重對(duì)大功率三極管和小功率三極管的區(qū)分進(jìn)行了詳盡的闡述。
三極管
三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，是一種控制電流的半導(dǎo)體器件其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào)， 也用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)。晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。
什么是三極管 ［1］ （也稱晶體管）在中文含義里面只是對(duì)三個(gè)引腳的放大器件的統(tǒng)稱，我們常說(shuō)的三極管，可能是 如圖所示的幾種器件。可以看到，雖然都叫三極管，其實(shí)在英文里面的說(shuō)法是千差萬(wàn)別的，三極管這個(gè)詞匯其實(shí)也是中文特有的一個(gè)象形意義上的的詞匯。電子三極管 Triode 這個(gè)是英漢字典里面“三極管”這個(gè)詞匯的唯一英文翻譯，這是和電子三極管最早出現(xiàn)有關(guān)系的，所以先入為主，也是真正意義上的三極管這個(gè)詞最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三極管的東西，實(shí)際翻譯的時(shí)候是絕對(duì)不可以翻譯成Triode的，否則就麻煩大咯，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f(shuō)，在英文里面根本就沒有三個(gè)腳的管子這樣一個(gè)詞匯！電子三極管 Triode （俗稱電子管的一種）雙極型晶體管 BJT （Bipolar Junction Transistor）J型場(chǎng)效應(yīng)管 Junction gate FET（Field Effect Transistor）金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOS FET （ Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor）英文全稱V型槽場(chǎng)效應(yīng)管 VMOS （Vertical Metal Oxide Semiconductor ）注：這三者看上去都是場(chǎng)效應(yīng)管，其實(shí)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 、V型槽溝道場(chǎng)效應(yīng)管 是 單極（Unipolar）結(jié)構(gòu)的，是和 雙極（Bipolar）是對(duì)應(yīng)的，所以也可以統(tǒng)稱為單極晶體管（Unipolar Junction Transistor）其中J型場(chǎng)效應(yīng)管是非絕緣型場(chǎng)效應(yīng)管，MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場(chǎng)效應(yīng)管VMOS是在 MOS的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種大電流，高放大倍數(shù)（跨道）新型功率晶體管，區(qū)別就是使用了V型槽，使MOS管的放大系數(shù)和工作電流大幅提升，但是同時(shí)也大幅增加了MOS的輸入電容，是MOS管的一種大功率改進(jìn)型產(chǎn)品，但是結(jié)構(gòu)上已經(jīng)與傳統(tǒng)的MOS發(fā)生了巨大的差異。VMOS只有增強(qiáng)型的而沒有MOS所特有的耗盡型的MOS管
產(chǎn)品分類
a.按材質(zhì)分： 硅管、鍺管
b.按結(jié)構(gòu)分： NPN 、 PNP。如圖所示。
c.按功能分： 開關(guān)管、功率管、達(dá)林頓管、光敏管等。
d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管
e.按工作頻率分：低頻管、高頻管、超頻管
f.按結(jié)構(gòu)工藝分：合金管、平面管
g.按安裝方式：插件三極管、貼片三極管
區(qū)分大功率三極管和小功率三極管？
這個(gè)只能是大概區(qū)分，并沒有十分明確的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵看集電極耗散功率這個(gè)指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)， 1、小于1W的都可以算小功率。 2、1~10W的是***率。 3、10W以上基本上可以算大功率了。 有經(jīng)驗(yàn)的還可以從封裝上判斷，比如TO92，TO92L，SOT23就是典型的小功率三極管的封裝。TO126是典型***率管的封裝。而TO220，TO247，TO3，TO252就是大功率管的代表了。另外，小功率管一般都是塑封且沒有散熱片接口的，能安裝散熱片的至少也是***率或大功率的。
三極管結(jié)構(gòu)
三極管的種類很多，按功率大小可分為大功率管和小功率管；按電路中的工作頻率可分為高頻管和低頻管；按半導(dǎo)體材料不同可分為硅管和鍺管；按結(jié)構(gòu)不同可分為NPN管和PNP管。無(wú)論是NPN型還是PNP型都分為三個(gè)區(qū)，分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)，由三個(gè)區(qū)各引出一個(gè)電極，分別稱為發(fā)射極（E）、基極（B）和集電極（C），發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)。其結(jié)構(gòu)和符號(hào)見下圖1、圖2所示，其中發(fā)射極箭頭所示方向表示發(fā)射極電流的流向。
三極管符號(hào)
中間橫線是基極B，另一斜線是集電極C，箭頭的是發(fā)射極E.
三極管的原理
三極管分鍺管和硅管兩種，而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而p是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。
對(duì)于NPN管，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié)，三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c.
當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo.
在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流了。
由于基區(qū)很薄，加上集電結(jié)的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電集電流Ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)給，從而形成了基極電流Ibo.
三極管電極和管型的判別
（1） 目測(cè)法
① 管型的判別。一般，管型是NPN還是PNP應(yīng)從管殼上標(biāo)注的型號(hào)來(lái)辨別。依照部頒標(biāo)準(zhǔn)，三極管型號(hào)的第二位（字母），A、C表示PNP管，B、D表示NPN管，例如：
3AX 為PNP型低頻小功率管 3BX 為NPN型低頻小功率管
3CG 為PNP型高頻小功率管 3DG 為NPN型高頻小功率管
3AD 為PNP型低頻大功率管 3DD 為NPN型低頻大功率管
3CA 為PNP型高頻大功率管 3DA 為NPN型高頻大功率管
此外有國(guó)際流行的9011~9018系列高頻小功率管，除9012和9015為PNP管外，其余均為NPN型管。
② 管極的判別。常用中小功率三極管有金屬圓殼和塑料封裝（半柱型）等外型，圖T305介紹了三種典型的外形和管極排列方式。
三極管內(nèi)部有兩個(gè)PN結(jié)，可用萬(wàn)用表電阻檔分辨e、b、c三個(gè)極。在型號(hào)標(biāo)注模糊的情況下，也可用此法判別管型。
① 基極的判別。判別管極時(shí)應(yīng)首先確認(rèn)基極。對(duì)于NPN管，用黑表筆接假定的基極，用紅表筆分別接觸另外兩個(gè)極，若測(cè)得電阻都小，約為幾百歐~幾千歐；而將黑、紅兩表筆對(duì)調(diào)，測(cè)得電阻均較大，在幾百千歐以上，此時(shí)黑表筆接的就是基極。PNP管，情況正相反，測(cè)量時(shí)兩個(gè)PN結(jié)都正偏的情況下，紅表筆接基極。
實(shí)際上，小功率管的基極一般排列在三個(gè)管腳的中間，可用上述方法，分別將黑、紅表筆接基極，既可測(cè)定三極管的兩個(gè)PN結(jié)是否完好（與二極管PN結(jié)的測(cè)量方法一樣），又可確認(rèn)管型。
② 集電極和發(fā)射極的判別。確定基極后，假設(shè)余下管腳之一為集電極c，另一為發(fā)射極e，用手指分別捏住c極與b極（即用手指代替基極電阻Rb）。同時(shí)，將萬(wàn)用表兩表筆分別與c、e接觸，若被測(cè)管為NPN，則用黑表筆接觸c極、用紅表筆接e極（PNP管相反），觀察指針偏轉(zhuǎn)角度；然后再設(shè)另一管腳為c極，重復(fù)以上過程，比較兩次測(cè)量指針的偏轉(zhuǎn)角度，大的一次表明IC大，管子處于放大狀態(tài)，相應(yīng)假設(shè)的c、e極正確。
測(cè)判三極管的技巧
三極管的管型及管腳的判別是電子技術(shù)初學(xué)者的一項(xiàng)基本功，為了幫助大家迅速掌握測(cè)判三極管的技巧，下面給出了三極管的四句口訣的測(cè)判方法。
1.三顛倒，找基極
眾所周知，三極管是含有兩個(gè)PN結(jié)的半導(dǎo)體器件。根據(jù)兩個(gè)PN結(jié)連接方式不同，可以分為NPN型和PNP型兩種不同導(dǎo)電類型的三極管。測(cè)試三極管要使用萬(wàn)用電表的歐姆擋，并選擇R×100或R×1k擋位。圖2繪出了萬(wàn)用電表歐姆擋的等效電路。紅表筆所連接的是表內(nèi)電池的負(fù)極，黑表筆則連接著表內(nèi)電池的正極。
假定我們并不知道被測(cè)三極管是NPN型還是PNP型，也分不清各管腳是什么電極。測(cè)試的第一步是判斷哪個(gè)管腳是基極。這時(shí)，我們?nèi)稳蓚€(gè)電極（如這兩個(gè)電極為1、2），用萬(wàn)用電表兩支表筆顛倒測(cè)量它的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度；接著，再取1、3兩個(gè)電極和2、3兩個(gè)電極，分別顛倒測(cè)量它們的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度。在這三次顛倒測(cè)量中，必然有兩次測(cè)量結(jié)果相近：即顛倒測(cè)量中表針一次偏轉(zhuǎn)大，一次偏轉(zhuǎn)小；剩下一次必然是顛倒測(cè)量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，這一次未測(cè)的那只管腳就是我們要尋找的基極。
2.PN結(jié)，定管型
找出三極管的基極后，我們就可以根據(jù)基極與另外兩個(gè)電極之間PN結(jié)的方向來(lái)確定管子的導(dǎo)電類型。將萬(wàn)用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩個(gè)電極中的任一電極，若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則說(shuō)明被測(cè)三極管為NPN型管；若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則被測(cè)管即為PNP型。
3.順箭頭，偏轉(zhuǎn)大
找出了基極b，另外兩個(gè)電極哪個(gè)是集電極c，哪個(gè)是發(fā)射極e呢？這時(shí)我們可以用測(cè)穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發(fā)射極e.
（1） 對(duì)于NPN型三極管，穿透電流的測(cè)量電路。根據(jù)這個(gè)原理，用萬(wàn)用電表的黑、紅表筆顛倒測(cè)量?jī)蓸O間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩次測(cè)量中萬(wàn)用表指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，但仔細(xì)觀察，總會(huì)有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大，此時(shí)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(hào)中的箭頭方向一致順箭頭，所以此時(shí)黑表筆所接的一定是集電極c，紅表筆所接的一定是發(fā)射極e.
（2） 對(duì)于PNP型的三極管，道理也類似于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(hào)中的箭頭方向一致，所以此時(shí)黑表筆所接的一定是發(fā)射極e，紅表筆所接的一定是集電極c.
4.測(cè)不出，動(dòng)嘴巴
若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測(cè)量過程中，若由于顛倒前后的兩次測(cè)量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū)分時(shí)，就要“動(dòng)嘴巴”了。具體方法是：在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的兩次測(cè)量中，用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結(jié)合部，用嘴巴含住（或用舌頭抵住）基電極b，仍用“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的判別方法即可區(qū)分開集電極c與發(fā)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。
結(jié)語(yǔ)
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