目录：

1、什么是三极管？

2、三极管工作原理

3.3 状态

4. 输入/输出特性曲线

五、三极管主要参数（选型指南）

六、申请

1、什么是三极管？

晶体管，正式名称为半导体三极管，也称为双极型晶体管或晶体管，是一种控制电流的半导体器件。它具有将微弱信号放大为幅度较大的电信号的能力，也用作非接触式开关。

晶体管由两个非常靠近地放置在半导体衬底上的PN 结组成，将整个半导体分为三部分。中心部分是基极区，两侧是发射极区。集电极区为PNP 和NPN 排列。

2、三极管工作原理

晶体管（以下简称晶体管）根据材料的不同有两种：锗管和硅管。最常用的晶体管是硅NPN 和锗PNP，尽管它们有两种结构形式：分别为NPN 和PNP。 （N表示负极（英文Negative），N型半导体用于高纯硅）代替部分硅原子，在电压刺激下产生自由电子进行传导P表示正极。这意味着添加硼来代替硅以产生大量空穴以促进导电）。

忽略特定电子的移动方式。使用时只需比较三极管与电子管的电流放大效果即可。

3. 三种状态

（1）截止状态

当晶体管发射结两端的电压小于PN结的导通电压时，基极电流为零，集电极和发射极电流均为零。晶体管失去电流放大功能。此时集电极和发射极对应开关的截止状态，因此晶体管可以说处于截止状态。

（2）放大状态

如果施加到三极管发射结的电压大于PN结的导通电压并且处于某个合适的值，则三极管的发射结将被正向偏置，而集电极结将被反向偏置。此时基极电流It起到控制集电极电流的作用，三极管具有电流放大作用，电流放大率=Ic/Ib，此时三极管处于放大状态。

（3）饱和状态

当施加到晶体管发射结的电压变得大于PN结的导通电压并且基极电流增大到一定程度时，集电极电流将不再随着基极电流的增大而增大，此时此时，三极管不会产生电流放大作用，集电极和发射极之间的电压变得很小，集电极和发射极之间的连接变为等效导通状态。的开关。晶体管的这种状态称为饱和导通状态。

4. 输入/输出特性曲线

晶体管特性曲线是表示晶体管各电极电压与电流关系的曲线，常用的特性曲线包括输入特性曲线和输出特性曲线。这里，我们将使用下图所示的共发射极电路来分析三极管的特性曲线。

(1) 输入特性曲线

该曲线表示e、c极间电压Uec不变时，输入电流(即基极电流Ib)与输入电压(即基极-发射极电压Ube)之间的关系。如下图所示：

正常情况下，如果UCE1V，集电极结将被反向偏置。此时UCE的增加对iB影响不大，即UCE>1V和UCE=1V后的输入特性匹配。因此，半导体设备手册一般只提供UCE1V的输入特性曲线，如图所示。输入特性曲线的公式为： iB=f(uBE) UCE=常数

(2)输出特性曲线

输出特性是指基极电流IB一定时，输出电压uCE与输出电流iC之间的曲线。即，iC=f(uCE)|IB=常数。

1. 在放大区，集电极电流ic始终等于基极电流ib的两倍，与电压uce无关。

2. 在饱和区，集电极电流ic随着uce电压的增加而增加。这近似于线性。放大区和饱和区之间的边界是晶体管的饱和电压ucs。放大区域饱和。该电压也与基极电流ib 成比例。

3、在截止区ib=0，晶体管截止，流过很少的电流，这种状态常用作电子开关。

如何快速区分放大区和饱和区？（这通常很难记住）

—— 答案是，在放大区，无论电压uce大小，集电极电流Ic始终等于基极电流Ib的两倍，即此时Ic是一条水平线。

五、三极管主要参数（选型指南）

1、电流放大倍数（也叫电流放大倍数）

直流和交流放大系数

DC又称静态电流放大系数，是输入静态信号时晶体管的集电极电流IC与基极电流IB的比值，一般用HFE或表示。

AC也称为动态电流放大系数，是指交流状态的HFE或。

2、功耗

最大允许集电极功耗也称为PCM，它是晶体管参数变化不超过指定容差时的最大集电极功耗。这与晶体管的最大允许结温和最大集电极电流密切相关。使用晶体管时，实际功耗不能超过PCM值。否则，过载会损坏晶体管。

PCM小于1W的称为小功率晶体管，1WPCM5W的称为中功率晶体管，PCM大于5W的称为大功率晶体管。

3、频率特性

晶体管的放大倍数与工作频率有关，超过此值，放大能力就会减弱或失去放大效果。晶体管的频率特性主要包括特征频率FT和最大振荡频率FM。

特征频率：当f=fT时，晶体管完全失去电流放大功能。如果工作频率超过fT，电路将无法正常工作。

fT 称为增益带宽积，或fT=fo。如果知道三极管当前的工作频率fo和高频电流放大倍数，就可以求出特征频率fT。工作频率越高，放大系数越低。 fT也可以定义为=1时的频率。

3MHZ以下为低频管，30MHZ以上为高频管，3MHZ以上30MHZ以下为中频管。

最大振荡频率FM是晶体管的功率增益设置为1时的频率。一般来说，高频晶体管的最大振荡频率低于共基极截止频率Fa，特征频率FT高于共基极截止频率Fa且低于共集电极截止频率F。

4、最大集电极电流Icm

这是可以流过晶体管集电极的最大电流。当晶体管的集电极电流IC超过ICM时，晶体管的值等参数会发生显着变化，可能会影响正常工作或造成损坏。

5、最大反向电压

指晶体管工作时所能施加的最大工作电压，包括集电极-发射极反向耐压、集电极-基极反向耐压、发射极-基极反向耐压。

集电极-发射极反向击穿电压是指晶体管基极开路时集电极与发射极之间允许的最大反向电压，代表临界饱和时的饱和电压。由VCEO 或BVCEO。

集电极-基极反向击穿电压是发射极开路时集电极与基极之间允许的最大反向电压，用VCBO或BVCBO表示。

发射极-基极反向击穿电压是指晶体管集电极开路时发射极与基极之间允许的最大反向电压，用VEBO或BVEBO表示。

6. 反向电流

包括集电极-基极反向电流ICBO和集电极-发射极反向击穿电流ICEO。

ICBO又称集电极结反向漏电流，是ICBO发射极开路时集电极与基极之间的反向电流。该值越小，温度特性越好。晶体管也

ICEO是晶体管基极开路时集电极和发射极之间的反向漏电流，也称为击穿电流。该值越小，晶体管性能越好。

7、其他参数

Ibs: 基极饱和导通电流。在放大条件下，IB 必须小于使三极管饱和的电流。

六、申请

三极管最常见的用途是在开关电路中。

（下图中的Rb1是下拉电阻。Rb1在实际应用中非常重要，因为如果晶体管的基极没有施加电压，Rb1的存在可以确保基极接地。（这样可以防止晶体管从打开。）

在上述电路中，必须谨慎选择Rb和Rc的电阻值。错误的选择可能导致晶体管处于放大状态而不是饱和（开关）状态。

具体计算请参考下表及晶体管规格。

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参考文献：
https://blog.csdn.net/Naiva/article/details/90045788https://zhuanlan.zhihu.com/p/519072786https://tech.oneyac.com/article/detail/40000.htmlhttps://baike.baidu.com/item/%E4%B8%89%E6%9E%81%E7%AE%A1/148491https://m.elecfans.com/article/1302464.htmlhttps://m.elecfans.com/article/1825277.html