晶体三极管的结构和类型

晶体三极管的结构和类型
　　晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的
核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的 PN 结，两个 PN 结
把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列
方式有 PNP 和 NPN 两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极 b 发射极 e
和集电极 c。
　　发射区和基区之间的 PN 结叫发射结，集电区和基区之间的 PN 结叫集电极。
基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP 型三极管发射区"发射"的是空穴，
其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN 型三极管发射区"发射"的
是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是 PN 结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三
极管都有 PNP 型和 NPN 型两种类型。
三极管的封装形式和管脚识别
　　常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有
一定的规律，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个
引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为 e b c；对于中小功率塑料三极
管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为 e b c。
　　目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用
中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体
管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。
晶体三极管的电流放大作用
　　晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量
来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将
ΔIc/ΔIb 的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放
大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化
也会有一定的改变。
晶体三极管的三种工作状态
　　截止状态：当加在三极管发射结的电压小于 PN 结的导通电压，基极电流为
零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极
和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。
　　放大状态：当加在三极管发射结的电压大于 PN 结的导通电压，并处于某一
恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电
极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数 β＝
ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
　　饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于 PN 结的导通电压，并当基
极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处
于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之
间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态
我们称之为饱和导通状态。
　　 根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因
此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从
而判别三极管的工作情况和工作状态。
使用多用电表检测三极管
　　三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三
极管中两个 PN 结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个 PN 结
的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的 R×1k 挡，
先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次
全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三
极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果
还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，
若一次没成功再换。这样最多没量 12 次，总可以找到基极。
　　三极管类型的判别： 三极管只有两种类型，即ＰＮＰ型和ＮＰＮ型。判别
时只要知道基极是Ｐ型材料还Ｎ型材料即可。当用多用电表 R×1k 挡时，黑表笔
代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为Ｐ型材料，三
极管即为ＮＰＮ型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为Ｎ型材料，三
极管即为ＰＮＰ型。
电子三极管
在弗莱明为改进无线电检波器而发明二极管的同时，美国物理学博士弗雷斯
特也在潜心研究检波器。正当他的研究步步深入时，传来了英国的弗莱明发明成
功真空二极管的消息，使他大受震动。是改弦易辙还是继续下去呢？他想到弗莱
明的二极管可用于整流和检波，但还不能放大电信号。于是，德弗雷斯特又 经
过两年的研制，终于改进了弗莱明的二极管，作出了新的发明。在二极管的阴极
和阳极中间插入第三个具有控制电子运动功能的电极（棚极）。棚极上电压的微
弱信号变化，可以调制从阴极流向阳极的电流，因此可以得到与输入信号变化相
同，但强度大大增加的电流。这就是德弗雷斯特发明的三极管的“放大”作用。
　1912 年，德弗雷斯特又成功地做了几个三极管的连接实验，得到了比单个三
极管大得多的放大能力。很快，德弗雷斯特研制出第一个电子放大器用于电话中
继器，放大微弱的电话信号，他是在电话中使用电子产品的第一人。此外，三极
管还可振荡产生电磁波，也就是说，所以，国外许多人都将三极管的发明看作是