第2章双极型三极管及其放大电路 为ic0。对NPN型硅管而言，当<0.5V时，即已开始截止，但是为了可靠截 止，常使烟≤0。因此截止时发射极处于反偏，集电结也处于反偏。 3.饱和区 曲线靠近纵坐标附近，各条输出特性曲线的上升部分属于饱和区。在饱和区， 的变化对。的影响较小，两者不成正比，无电流放大作用，放大区的B不能用 于饱和区。饱和时，三极管发射结和集电结均处于正向偏置。 在饱和区，集射极之间电压降E较小，一般认为，当c<e时，三极管处 于饱和状态，三极管饱和时的集射极之间电压用s表示，此值较小，对于小功 率硅管，cs<0.4V。 2.1.4三极管类型和工作状态的判断 在实际工作中，经常要对三极管类型和工作状态进行判断，下面总结了常用 的三种判断方法。 1.根据三极管的电流，判断三极管的类型 三极管就其结构分为NPN型和PNP型两种类型，两种不同类型的三极管的电 流方向如图2.1.8所示，图2.1.8(a)为NPN三极管的电流方向，图2.1.8b)为PNP 三极管的电流方向。 (a)NPWN三极管的电流方向 (b)PNP三极管的电流方向 图2.1.8三极管的电流方向 各极电流关系为 集电极电流c和发射极电流E远远大于基极电流a,E>lc>B 同时满足 Ig=la+lc 46
第 2 章 双极型三极管及其放大电路 46 为 iC≈0。对 NPN 型硅管而言，当 uBE<0.5V 时，即已开始截止，但是为了可靠截 止，常使 uBE≤0。因此截止时发射极处于反偏，集电结也处于反偏。 3. 饱和区 曲线靠近纵坐标附近，各条输出特性曲线的上升部分属于饱和区。在饱和区， iB 的变化对 iC 的影响较小，两者不成正比，无电流放大作用，放大区的 β 不能用 于饱和区。饱和时，三极管发射结和集电结均处于正向偏置。 在饱和区，集射极之间电压降 uCE 较小，一般认为，当 uCE<uBE 时，三极管处 于饱和状态，三极管饱和时的集射极之间电压用 uCES 表示，此值较小，对于小功 率硅管，uCES＜0.4V。 2.1.4 三极管类型和工作状态的判断 在实际工作中，经常要对三极管类型和工作状态进行判断，下面总结了常用 的三种判断方法。 1. 根据三极管的电流，判断三极管的类型 三极管就其结构分为 NPN 型和 PNP 型两种类型，两种不同类型的三极管的电 流方向如图 2.1.8 所示，图 2.1.8(a)为 NPN 三极管的电流方向，图 2.1.8(b)为 PNP 三极管的电流方向。 (a) NPN 三极管的电流方向 (b)PNP 三极管的电流方向 图 2.1.8 三极管的电流方向 各极电流关系为 集电极电流 IC和发射极电流 IE远远大于基极电流 IB，IE>IC>IB 同时满足 IE=IB+IC
第2章双极型三极管及其放大电路 从以上的分析即可确定三极管的类型，下面举例说明。 例2.1.1在某放大电路中，三极管三个极的电流方向如图2.1.9a)所示，已知 =-1.4mA,12=-0.03mA,I=1.43mA,试确定三极管是NPN型还是PNP型，并 区分出各电极 a (b) 图2.1.9例21.1图 解：根据电流的参考方向及给定的电流，、2的实际方向朝外，⅓向里，且 I=|1|+|2|,根据>l>,得1脚是集电极C,2脚是基极B,3脚是发射 极E,画出实际的电流方向如图2.1.9b)所示，确定出该管是PNP型三极管 例2.1.2在某放大电路中，三极管各个极的电流方向如图2.1.10所示，试确定 三极管是NPN型还是PNP型，并区分出各电极。 20 图2.1.10例2.12图 解：由图可知，I=20uA,远小于2，从中可知，3脚是基极B,同时电流方 向向里，可确定出该管是NPN型三极管，在NPN型三极管中，集电极电流c电 流方向向里，发射极电流电流方向向外。判断出2脚是集电极C,1脚是发射极 E。 2.根据三极管各极电位，判断三极管的类型
第 2 章 双极型三极管及其放大电路 47 从以上的分析即可确定三极管的类型，下面举例说明。 例 2.1.1 在某放大电路中，三极管三个极的电流方向如图 2.1.9(a)所示，已知 I1=－1.4mA，I2=－0.03mA，I3=1.43mA，试确定三极管是 NPN 型还是 PNP 型，并 区分出各电极。 (a) (b) 图 2.1.9 例 2.1.1 图 解：根据电流的参考方向及给定的电流，I1、I2 的实际方向朝外，I3 向里，且 I3=︱I1︱+︱I2︱，根据 IE>IC>IB，得 1 脚是集电极 C，2 脚是基极 B，3 脚是发射 极 E，画出实际的电流方向如图 2.1.9(b)所示，确定出该管是 PNP 型三极管。 例 2.1.2 在某放大电路中，三极管各个极的电流方向如图 2.1.10 所示，试确定 三极管是 NPN 型还是 PNP 型，并区分出各电极。 图 2.1.10 例 2.1.2 图 解：由图可知，I3=20uA，远小于 I2，从中可知，3 脚是基极 B，同时电流方 向向里，可确定出该管是 NPN 型三极管，在 NPN 型三极管中，集电极电流 IC电 流方向向里，发射极电流 IE电流方向向外。判断出 2 脚是集电极 C，1 脚是发射极 E。 2. 根据三极管各极电位，判断三极管的类型
第2章双极型三极管及其放大电路 三极管若是工作在放大状态，则两个PN结中发射结正向偏置，集电结反向偏 置，三极管又有硅管和锗管之分。判断依据为： 对NPN管有：Uc>UB>UE 对PNP管有：Ue<UB<UE 对于硅管|UE|=0.6~0.8V, 对于锗管1UBe|-0.1~0.3V 判断步骤为：先从三个电压值中找出电位差为0.2V或0.7V左右的电压，它 们必为B极和E极，并可判断出是硅管还是锗管，再比较三个电压的大小，来确 定是NPN管还是PNP管，下面举例说明。 例2.1.3若测得放大电路中的两个三极管各极电位分别如下，试判断它们是 NPN管还是PNP管，是硅管还是锗管，并确定每管的B,C,E电极。 (1)U=8V,U=2V,U=2.7V (2)=2V,U2=-5V,5=2.3V: 解：(1)因为，3-U2=(2.7一2)V-0.7V,故为硅管。3脚为B极，2脚为E极， 1脚为C极。 又因为UC>UB>U2E,故为NPN管 (2)因为一U=-2.3V(-2V=-0.3V,故为锗管。3脚为B极，1脚为E极，2 脚为C极。 又因为Ue<UB<UE,故为PNP管 3.根据三极管各极的电位，判断三极管的工作状态 在电子电路中，可以通过测试三极管各极直流电位来判断三极管的工作状态， 三极管工作在放大状态，发射结正向偏置，集电结反向偏置：三极管工作在截止 状态时，发射极反向偏置，集电结也反向偏置：三极管工作在饱和状态时，发射 结正向偏置，集电结正向偏置。 因此，对NPN三极管： 当UE<死区电压，三极管截止。 当UE>死区电压，Uc≥UB,三极管处于放大状态。 当UBE>死区电压，Uc<UE,三极管处于饱和状态
第 2 章 双极型三极管及其放大电路 48 三极管若是工作在放大状态，则两个 PN 结中发射结正向偏置，集电结反向偏 置，三极管又有硅管和锗管之分。判断依据为： 对 NPN 管有： UC>UB>UE 对 PNP 管有： UC<UB<UE 对于硅管︱UBE︱=0.6～0.8V， 对于锗管︱UBE︱=0.1～0.3V 判断步骤为：先从三个电压值中找出电位差为 0.2V 或 0.7V 左右的电压，它 们必为 B 极和 E 极，并可判断出是硅管还是锗管，再比较三个电压的大小，来确 定是 NPN 管还是 PNP 管，下面举例说明。 例 2.1.3 若测得放大电路中的两个三极管各极电位分别如下，试判断它们是 NPN 管还是 PNP 管，是硅管还是锗管，并确定每管的 B，C，E 电极。 (1)Ul＝8V，U2＝2V，U3＝2.7V； (2)Ul＝-2V，U2＝-5V，U3＝-2.3V； 解：(1)因为，U3－U2＝(2.7－2)V=0.7V，故为硅管。3 脚为 B 极，2 脚为 E 极， 1 脚为 C 极。 又因为 U1(C)>U3(B)>U2(E)，故为 NPN 管 (2)因为 U3－U1＝-2.3V-(-2)V=-0.3V，故为锗管。3 脚为 B 极，1 脚为 E 极，2 脚为 C 极。 又因为 U2(c)<U3(B)<U1(E)，故为 PNP 管 3. 根据三极管各极的电位，判断三极管的工作状态 在电子电路中，可以通过测试三极管各极直流电位来判断三极管的工作状态， 三极管工作在放大状态，发射结正向偏置，集电结反向偏置；三极管工作在截止 状态时，发射极反向偏置，集电结也反向偏置；三极管工作在饱和状态时，发射 结正向偏置，集电结正向偏置。 因此，对 NPN 三极管： 当 UBE<死区电压，三极管截止。 当 UBE>死区电压，UCE≥UBE，三极管处于放大状态。 当 UBE>死区电压，UCE<UBE，三极管处于饱和状态
第2章双极型三极管及其放大电路 对PNP三极管： 当UBE>死区电压，三极管截止。 当UBt<死区电压，Uc≤UBE,三极管处于放大状态。 当UBE<死区电压，UE>UE,三极管处于饱和状态， 例213若测得放大电路中的三极管各极电位如图2.1.11所示，试分别判断 极管的工作状态。 (b) 图2.1.11例2.1.3图 解：图(a)Us-0.7V,大于死区电压，且UcE-4V>UE,三极管处于放大状态： 图b)儿=一4V,小于死区电压，三极管截止： 图(c)当UBE=0.7V,大于死区电压，且UcE=0.3V<UBE,三极管处于饱和状态。 2.1.5三极管的主要参数 三极管的参数是设计电路时选用三极管的依据，三极管的参数主要有： 1.电流放大系数 ()共射直流电流放大系数乃 当三极管接成共发射极电路时，三极管集电极的直流电流<与基极直流电流 Is的比值（忽略穿透电流c0,称为共发射极直流电流放大系数 (2)共射交流电流放大系数B 当三极管接成共发射极电路时，集电极电流和基极电流的变化量之比称为共 49
第 2 章 双极型三极管及其放大电路 49 对 PNP 三极管： 当 UBE>死区电压，三极管截止。 当 UBE<死区电压，UCE≤UBE，三极管处于放大状态。 当 UBE<死区电压，UCE>UBE，三极管处于饱和状态。 例 2.1.3 若测得放大电路中的三极管各极电位如图 2.1.11 所示，试分别判断三 极管的工作状态。 (a) (b) (c) 图 2.1.11 例 2.1.3 图 解：图(a)UBE=0.7V，大于死区电压，且 UCE=4V>UBE，三极管处于放大状态； 图(b)UBE=－4V，小于死区电压，三极管截止； 图(c)当 UBE=0.7V，大于死区电压，且 UCE=0.3V<UBE，三极管处于饱和状态。 2.1.5 三极管的主要参数 三极管的参数是设计电路时选用三极管的依据，三极管的参数主要有： 1.电流放大系数 (1) 共射直流电流放大系数 _ β 当三极管接成共发射极电路时，三极管集电极的直流电流 IC与基极直流电流 IB的比值(忽略穿透电流 ICEO)，称为共发射极直流电流放大系数 _ β = IC IB (2) 共射交流电流放大系数β 当三极管接成共发射极电路时，集电极电流和基极电流的变化量之比称为共
第2章双极型三极管及其放大电路 射交流电流放大系数B 显然p和B的含义是不同的，B反映静态（直流工作状态）时集电极电流与基极 电流之比，而B反映动态（交流工作状态）时的电流放大特性。由于三极管特性曲线 的非线性，各点的c和B的比值是不同的，只有在恒流特性比较好且曲线间距均 匀的部分，B才可以认为是基本不变的。交流电流放大系数B也是只有在特性曲 线的线性部分才可以认为是基本恒定的。 在三极管的每条输出特性曲线间距基本相等并忽略1Co的情况下，B和B是 基本相等的。由于制造工艺的分散性，即使同型号的管子，它的B值也有差异。 常用的三极管的B值通常在10~200之间。B值太小，三极管的放大作用差，但B 太大也易使管子性能不稳定。 例2.1.4试从图2.1.12所给出的三极管的输出特性曲线上，(1)计算Q1点处的 B:(2)由Q1和Q2两点，计算B。 100 40 B=0μA 246810“/N 图2.1.12例2.1.4图 解：(1)在Q1点处，cE=6V,B=40uA=0.04mA,c=1.5mA。 50
第 2 章 双极型三极管及其放大电路 50 射交流电流放大系数β B C i i ∆ ∆ β = 显然 _ β 和β 的含义是不同的，_ β 反映静态(直流工作状态)时集电极电流与基极 电流之比，而β 反映动态(交流工作状态)时的电流放大特性。由于三极管特性曲线 的非线性，各点的 IC和 IB的比值是不同的，只有在恒流特性比较好且曲线间距均 匀的部分， _ β 才可以认为是基本不变的。交流电流放大系数β 也是只有在特性曲 线的线性部分才可以认为是基本恒定的。 在三极管的每条输出特性曲线间距基本相等并忽略 ICEO的情况下， _ β 和β 是 基本相等的。由于制造工艺的分散性，即使同型号的管子，它的β 值也有差异。 常用的三极管的β 值通常在 10～200 之间。β 值太小，三极管的放大作用差，但 β 太大也易使管子性能不稳定。 例 2.1.4 试从图 2.1.12 所给出的三极管的输出特性曲线上，(1)计算 Q1 点处的 _ β ；(2)由 Q1 和 Q2 两点，计算β 。 图 2.1.12 例 2.1.4 图 解：(1)在 Q1 点处，uCE=6V，IB=40µA=0.04mA，IC=1.5mA。 故 _ β = IC IB = mA mA 0.04 1.5 =37.5