三極管詳解：三極管定義與結(jié)構(gòu)，三極管工作原理及作用，三極管參數(shù)

　　三極管的定義與結(jié)構(gòu)

　　三極管，全稱(chēng)應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱(chēng)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(kāi)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。

　　其構(gòu)成有兩種型號(hào)：一種是PNP型三極管，如下圖（a）是PNP型三極管的結(jié)構(gòu)圖，（b）是它的圖形符號(hào)，另一種是NPN型三極管，圖（c）是它的結(jié)構(gòu)圖，（d）是它的圖形符號(hào)。

　　三極管b、c、e三個(gè)電極中：b極成為基極，c極稱(chēng)為集電極，e極成為發(fā)射極。

　　為了使三極管具有放大作用，在制造時(shí)，常使基區(qū)厚度極薄，（幾微米到十幾微米）發(fā)射區(qū)較小，而且其摻入雜質(zhì)的濃度比基區(qū)和集電區(qū)的雜質(zhì)濃度大很多，便于電子擴(kuò)散出來(lái)。另外，當(dāng)三極管介入電路中時(shí)，一般將“c-b”結(jié)（發(fā)射結(jié)）結(jié)成正向工作狀態(tài)（又稱(chēng)“正向偏置”或簡(jiǎn)稱(chēng)“正偏”）；而將“c-b”結(jié)（集電結(jié)）結(jié)成反向工作狀態(tài)（又稱(chēng)“反向偏置”或“反置）

? ? ? 三極管工作原理及作用

　　三極管的電流分配關(guān)系原理和電流放大作用。

　　將PNP型晶體三極管接成如下圖所示的電路。此電路有兩個(gè)回路：途中回路1為基極回路；圖中回路2為集電極回路。因?yàn)閮蓚€(gè)回路中都含有發(fā)射極，故稱(chēng)此電路為共發(fā)射極接法的電路。

　　改變電路中集電極Rb的數(shù)值而使基極電流Ib發(fā)生變化，便可相應(yīng)的測(cè)出集電極電流Ic及發(fā)射極電流Ie的大小。下表為從三個(gè)電流表中讀出的8組Ib、Ic、Ie的數(shù)值。

　　從表中八組數(shù)值中，我們發(fā)現(xiàn)：Ie=Ic+Ib。

　　即發(fā)射極電流等于集電極上的電流與基極電流之和，這就是三極管中的三個(gè)電極上的電流分配關(guān)系。

　　從表中還可以看到，當(dāng)基極電流Ib從0.02mA變化到0.04mA時(shí)（變化量△Ib=0.04-0.02=0.02mA），集電極電流也相應(yīng)的從0.98mA變化到1.96mA，（變化量△Ic=1.96-0.98=0.98mA），這說(shuō)明基極電流Ib的微小變化，能引起集電極電流Ic的較大變化，即三極管基極電流對(duì)集電極電流有放大作用。通常將集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比，稱(chēng)為共射極電流放大系數(shù)，或稱(chēng)為電流放大倍數(shù)，用符號(hào)β或hFE表示。（hFE稱(chēng)為共發(fā)射極靜態(tài)電流放大倍數(shù)，不同型號(hào)的三極管hFE可從手冊(cè)中查出。）

　　三極管的參數(shù)

　　三極管的主要參數(shù)分為三種，即直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)，下面分別介紹：

　　直流參數(shù)

　　共發(fā)射極直流放大倍數(shù)β=Ic/Ib

　　集電極—基極反向截止電流Icbo，Ic=0時(shí)，基極和集電極間加規(guī)定反向電壓時(shí)的集電極電流。Icb越小，說(shuō)明三極管的集電結(jié)質(zhì)量越好。

　　集電極—發(fā)射極反向截止電流Iceo（穿透電流），Ib=0時(shí)，集電極—發(fā)射極之間在規(guī)定反向電壓時(shí)的集電極電流。要求Iceo越小越好。

　　交流參數(shù)

　　共發(fā)射極交流放大倍數(shù)β=△Ic/△Ib，其中△Ib是Ib的變化量，△Ic時(shí)Ic對(duì)應(yīng)的變化量，三極管β值一般以20～100之間為好。

　　共基極交流放大倍數(shù)α=△Ic/△Ie約等于≈1。

　　極限參數(shù)

　　集電極最大允許電流Icm，集電極Ic值超過(guò)一定限額β值會(huì)下降，當(dāng)β下降到額定值的1/2～2/3時(shí)的Ic值稱(chēng)Icm，正常工作時(shí)不允許超過(guò)Icm。

　　集電極—發(fā)射極之間擊穿電壓BUceo：指基極開(kāi)路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的擊穿電壓。

　　集電極最大允許耗散功率Pcm：由于集電結(jié)處于反向連接，所以，電阻很大。當(dāng)電流流過(guò)集電結(jié)時(shí)，集電結(jié)就會(huì)產(chǎn)生熱量，為了使集電結(jié)的溫度不超過(guò)規(guī)定值，集電極耗散功率將受到限制，一般應(yīng)使Pcm≤IcUce。