晶体三极管及基本放大电路基础知识.pdf

第二章 晶体三极管及基本放大电路 知识目标 □了解三极管的结构，掌握三极管的电流分配关系及放大原理。 □掌握三极管的输入和输出特性，理解其含义，了解主要参数的定义。 □掌握单级低频放大电路的组成和工作原理。 □熟悉用估算法分析放大电路的基本方法，了解图解法分析放大电路的 要领。 □熟悉常用稳定静态工作点的偏置放大电路，理解稳定静态工作点的基本 原理。 技能目标 □会查阅半导体器件手册，能按要求选用三极管。会用万用表判别三极管 的引脚，并检测质量好坏。 □掌握基本放大电路静态工作点的调试方法，会用示波器观察信号波形。熟 悉截止、饱和失真的波形，掌握消除失真的方法。 □会用万用表测量三极管的静态工作点，并由此判断工作状态。 □会用毫伏表测量输入、输出信号有效值，并由此计算电压放大倍数。 □掌握焊接、调试两级阻容耦合放大器的基本技能。 36 第二章 晶体三极管及基本放大电路 晶体三极管是具有放大作用的半导体器件,由三极管组成的放大电路广泛应用于各种电子 设备中,例如收音机、电视机、扩音机、测量仪器及自动控制装置等。本章介绍三极管应用的必备 知识及由它构成的基本放大电路的工作原理和一般分析方法。 第一节 晶体三极管 晶体三极管是电子电路中的重要元件,本节将讨论晶体三极管的结构、工作原理、主要参数 及检测方法。 一、结构与分类 1 外形 三极管有三个引脚,图2 1 所示为常见的三极管封装外形。功率大小不同的三极管体积和 封装形式也不同,近年来生产的小、中功率管多采用硅酮塑料封装;大功率三极管采用金属封装, 通常做成扁平形状并有螺钉安装孔,有的大功率管制成螺栓形状,这样能使三极管的外壳和散热 器连成一体,便于散热。 图2 1 几种晶体三极管的外形和封装 (a)硅酮塑料封装 (b)金属封装小功率管 (c)金属封装大功率管 2 结构 三极管的核心是两个互相联系的 PN 结,按两个 PN 结的组合方式不同,可分为 NPN 型和 PNP 型两类,它们的结构及电路图形符号如图2 2 所示,文字符号为“V”。 三极管内部结构分为发射区、基区和集电区,引出电极分别为发射极 e、基极 b 和集电极 c。 发射区与基区之间的 PN 结称为发射结,集电区与基区之间的 PN 结称为集电结。 为了收集发 射区发射过来的载流子及便于散热,要求集电结面积较大,因此使用时集电极与发射极不能 互换。 3 分类 三极管的种类很多,通常按以下方法进行分类: (1)依据管芯所用半导体材料不同,分为硅管和锗管。硅管受温度影响较小,工作稳定,因 此在自动控制设备中常用硅管。 (2)按三极管内部基本结构不同,分为 NPN 型和 PNP 型两类。 目前我国制造的硅管多为 NPN 型(也有少量PNP 型),锗管多为 PNP 型。 第一节 晶体三极管 37 图2 2 三极管结构和电路图形符号 (a)PNP 型 (b)NPN 型 (3)按工作频率不同,可分为高频管(工作频率不低于3 MHz)和低频管(工作频率在3 MHz 以下)。 (4)依据功率不同,分为小功率管(耗散功率小于 1 W)和大功率管(耗散功率不低于1 W)。 (5)按用途不同,分为普通放大三极管和开关三极管等。 二、三极管的电流放大作用 1 三极管的工作电压 要使三极管能够正常放大信号,必须给管子的发射结加正向电压,集电结加反向电压。 由于 三极管有 NPN 和 PNP 型两类,这两类三极管极性不同,所以工作时外加的电源电压