第2章双极型三极管及其放大电路为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≤O。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，i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le远远大于基极电流IB，le>Ic>lB同时满足le=lg+lc46
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2.1.9(a)所示，已知Ij=一1.4mA，12=一0.03mA，13=1.43mA，试确定三极管是NPN型还是PNP型，并区分出各电极。2(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，13向里，且I3=|I「+I2|，根据I>Ic>lB，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。20uA20mA图2.1.10例2.1.2图解：由图可知，1=20uA，远小于12，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47
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：U>UB>UE对PNP管有：Uc<UB<Ue对于硅管|UBE|=0.6～0.8V，对于管|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)U=8V，U2=2VUs=2.7V;(2)U=-2V,U2=-5V,U;=-2.3V;解：（1)因为，U3一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U1(C>Us(B>U2(E)，故为NPN管(2)因为U3一U=-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)<Ui(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。48
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。+6V+9.3V+6V212.71+9.712V+9V+6V(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=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(1）共射直流电流放大系数阝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F(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βB=Nicig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Q和Q2两点，计算β。tic/mA1100+802602.31222401.shQ20IB=-OμA10uCE/V2684图2.1.12例2.1.4图解：（1)在Qi点处，ucE=6V，IB=40μA=0.04mA，Ic=1.5mA。故β-G = 1.5mA=37.5IB0.04mA50
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 04.0 5.1 =37.5