三極管的作用是電流放大器件，它有三個(ge) 極，分別叫做集電極C，基極B，發射極E。分成NPN和PNP兩(liang) 種。我們(men) 僅(jin) 以NPN三極管的共發射極放大電路為(wei) 例來說明一下三極管放大電路的基本原理。

圖1

　　一、電流放大

　　下麵的分析僅(jin) 對於(yu) NPN型矽三極管。如上圖所示，我們(men) 把從(cong) 基極B流至發射極E的電流叫做基極電流Ib;把從(cong) 集電極C流至發射極E的電流叫做集電極電流 Ic。這兩(liang) 個(ge) 電流的方向都是流出發射極的，所以發射極E上就用了一個(ge) 箭頭來表示電流的方向。

　　三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控製(假設電源 能夠提供給集電極足夠大的電流的話)，並且基極電流很小的變化，會(hui) 引起集電極電流很大的變化，且變化滿足一定的比例關(guan) 係：集電極電流的變化量是基極電流變 化量的β倍，即電流變化被放大了β倍，所以我們(men) 把β叫做三極管的放大倍數(β一般遠大於(yu) 1，例如幾十，幾百)。

　　如果我們(men) 將一個(ge) 變化的小信號加到基極跟發射 極之間，這就會(hui) 引起基極電流Ib的變化，Ib的變化被放大後，導致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過一個(ge) 電阻R的，那麽(me) 根據電壓計算公式 U=R*I 可以算得，這電阻上電壓就會(hui) 發生很大的變化。我們(men) 將這個(ge) 電阻上的電壓取出來，就得到了放大後的電壓信號了。

　　二、偏置電路

　　三極管在實際的放大電路中使用時，還需要加合適的偏置電路。這有幾個(ge) 原因。

　　首先是由於(yu) 三極管BE結的非線性(相當於(yu) 一個(ge) 二極管)，基極電流必須在輸入電壓 大到一定程度後才能產(chan) 生(對於(yu) 矽管，常取0.7V)。當基極與(yu) 發射極之間的電壓小於(yu) 0.7V時，基極電流就可以認為(wei) 是0。但實際中要放大的信號往往遠比 0.7V要小，如果不加偏置的話，這麽(me) 小的信號就不足以引起基極電流的改變(因為(wei) 小於(yu) 0.7V時，基極電流都是0)。如果我們(men) 事先在三極管的基極上加上一 個(ge) 合適的電流(叫做偏置電流，上圖中那個(ge) 電阻Rb就是用來提供這個(ge) 電流的，所以它被叫做基極偏置電阻)，那麽(me) 當一個(ge) 小信號跟這個(ge) 偏置電流疊加在一起時，小信號就會(hui) 導致基極電流的變化，而基極電流的變化，就會(hui) 被放大並在集電極上輸出。

　　另一個(ge) 原因就是輸出信號範圍的要求，如果沒有加偏置，那麽(me) 隻有對那些增加的 信號放大，而對減小的信號無效(因為(wei) 沒有偏置時集電極電流為(wei) 0，不能再減小了)。而加上偏置，事先讓集電極有一定的電流，當輸入的基極電流變小時，集電極 電流就可以減小;當輸入的基極電流增大時，集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。

　　三、開關(guan) 作用

　　下麵說說三極管的飽和情況。像上麵那樣的圖，因為(wei) 受到電阻 Rc的限製(Rc是固定值，那麽(me) 最大電流為(wei) U/Rc，其中U為(wei) 電源電壓)，集電極電流是不能無限增加下去的。當基極電流的增大，不能使集電極電流繼續增大 時，三極管就進入了飽和狀態。

　　一般判斷三極管是否飽和的準則是：Ib*β〉Ic。

　　進入飽和狀態之後，三極管的集電極跟發射極之間的電壓將很小，可以理解為(wei) 一個(ge) 開關(guan) 閉合了。這樣我們(men) 就可以拿三極管來當作開關(guan) 使用：當基極電流為(wei) 0時，三極管集電極電流為(wei) 0(這叫做三極管截止)，相當於(yu) 開關(guan) 斷開;當基極電流很 大，以至於(yu) 三極管飽和時，相當於(yu) 開關(guan) 閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態，那麽(me) 這樣的三極管我們(men) 一般把它叫做開關(guan) 管。

　　四、工作狀態

　　如果我們(men) 在上麵這個(ge) 圖中，將電阻Rc換成一個(ge) 燈泡，那麽(me) 當基極電流為(wei) 0時，集電極電流為(wei) 0，燈泡滅。如果基極電流比較大時(大於(yu) 流過燈泡的電流除以三極管 的放大倍數 β)，三極管就飽和，相當於(yu) 開關(guan) 閉合，燈泡就亮了。由於(yu) 控製電流隻需要比燈泡電流的β分之一大一點就行了，所以就可以用一個(ge) 小電流來控製一個(ge) 大電流的通斷。如果基極電流從(cong) 0慢慢增加，那麽(me) 燈泡的亮度也會(hui) 隨著增加(在三極管未飽和之前)。

　　對於(yu) PNP型三極管，分析方法類似，不同的地方就是電流方向跟NPN的剛好相反，因此發射極上麵那個(ge) 箭頭方向也反了過來——變成朝裏的了。

　　檢測三極管的口訣 三極管的管型及管腳的判別是電子技術初學者的一項基本功，為(wei) 了幫助讀者迅速掌握測判方法，筆者總結出四句口訣：“三顛倒，找基極;PN結，定管型;順箭頭，偏轉大;測不準，動嘴巴。”下麵讓我們(men) 逐句進行解釋吧。

　　1、 三顛倒，找基極

       大家知道，三極管是含有兩(liang) 個(ge) PN結的半導體(ti) 器件。根據兩(liang) 個(ge) PN結連接方式不同，可以分為(wei) NPN型和PNP型兩(liang) 種不同導電類型的三極管，圖1是它們(men) 的電路符號和等效電路。

　　測試三極管要使用萬(wan) 用電表的歐姆擋，並選擇R×100或R×1k擋位。圖2繪出了萬(wan) 用電表歐姆擋的等效電路。由圖可見，紅表筆所連接的是表內(nei) 電池的負極，黑表筆則連接著表內(nei) 電池的正極。

　　假定我們(men) 並不知道被測三極管是NPN型還是PNP型，也分不清各管腳是什麽(me) 電極。測試的第一步是判斷哪個(ge) 管腳是基極。這時，我們(men) 任取兩(liang) 個(ge) 電極(如這兩(liang) 個(ge) 電極為(wei) 1、2)，用萬(wan) 用電表兩(liang) 支表筆顛倒測量它的正、反向電阻，觀察表針的偏轉角度;接著，再取1、3兩(liang) 個(ge) 電極和2、3兩(liang) 個(ge) 電極，分別顛倒測量它們(men) 的正、反向電阻，觀察表針的偏轉角度。

　　在這三次顛倒測量中，必然有兩(liang) 次測量結果相近：即顛倒測量中表針一次偏轉大，一次偏轉小;剩下一次必然是顛倒測量前後指針偏轉角度都很小，這一次未測的那隻管腳就是我們(men) 要尋找的基極。

　　2、 PN結，定管型

　　找出三極管的基極後，我們(men) 就可以根據基極與(yu) 另外兩(liang) 個(ge) 電極之間PN結的方向來確定管子的導電類型(圖1)。將萬(wan) 用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩(liang) 個(ge) 電極中的任一電極，若表頭指針偏轉角度很大，則說明被測三極管為(wei) NPN型管;若表頭指針偏轉角度很小，則被測管即為(wei) PNP型。

　　3、 順箭頭，偏轉大 找出了基極b，另外兩(liang) 個(ge) 電極哪個(ge) 是集電極c，哪個(ge) 是發射極e呢?這時我們(men) 可以用測穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發射極e。

　　(1) 對於(yu) NPN型三極管，穿透電流的測量電路如圖3所示。根據這個(ge) 原理，用萬(wan) 用電表的黑、紅表筆顛倒測量兩(liang) 極間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩(liang) 次測量中萬(wan) 用表指針偏轉角度 都很小，但仔細觀察，總會(hui) 有一次偏轉角度稍大，此時電流的流向一定是：黑表筆→c極→b極→e極→紅表筆，電流流向正好與(yu) 三極管符號中的箭頭方向一致(“順箭頭”)，所以此時黑表筆所接的一定是集電極c，紅表筆所接的一定是發射極e。

　　(2) 對於(yu) PNP型的三極管，道理也類似於(yu) 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(yu) 三極管符號中的箭頭方向一致，所以此時黑表筆所接的一定是發射極e，紅表筆所接的一定是集電極c。 

       4、 若測不出，在“順箭頭，偏轉大”的測量過程中，若由於(yu) 顛倒前後的兩(liang) 次測量指針偏轉均太小難以區分時，就要“動嘴巴”了。具體(ti) 方法是：在“順箭頭，偏轉大”的兩(liang) 次測量中，用兩(liang) 隻手分別捏住兩(liang) 表筆與(yu) 管腳的結合部，用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b，仍用“順箭頭，偏轉大”的判別方法即可區分開集電極c與(yu) 發射極e。其中人體(ti) 起到直流偏置電阻的作用，目的是使效果更加明顯。

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