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9013-NPN型三极管的功能解析

一、9013-NPN型三极管结构

NPN型三极管由两块Ｎ型和一块Ｐ型半导体构成，如图所示，P型半导体在中间，两块N型半导体在两侧，各半导体所引出的电极见图中所示。在Ｐ型和Ｎ型半导体的交界面形成两个PN结，形成三个区，中间部分成为基区，相连电极成为基极，用b表示，两侧分别是发射区和集电区，相连电极分别为发射极和集电极。在基极与集电极之间的PN结称为集电结，在基极与发射极之间的PN结称为发射结。

二、9013-NPN型三极管的主要参数

电流放大倍数/β 和β

前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。

共射直流电流放大倍数：

工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为DIB，相应的集电极电流变化为DIC，则交流电流放大倍数为：

集-基极反向截止电流I

CBO

I

CBO

是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。

集-射极反向截止电流I

CEO

ICEO=βIBE+ICBO

I

CEO

受温度影响很大，当温度上升时，I

CEO

增加很快，所以I

C

也相应增加。三

极管的温度特性较差。

集电极最大电流I

CM

集电极电流I上升会导致三极管的β 值的下降，当β 值下降到正常值的

C

三分之二时的集电极电流即为I。

CEO

集-射极反向击穿电压

当集射极之间的电压U超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上

CE

给出的数值是25℃、基极开路时的击穿电压U 。

(BR)CEO

集电极最大允许功耗P

CM

NPN型三极管的测量如图所示。将负表笔接三极管的某一管脚，正表笔分别接另外两个管脚，测量得到两个阻值。如果测得的两个阻值均较小，且为5kΩ左右时，则负表笔所接管脚即为NPN型三极管的基极。若测得的两阻值一大一小或都大，可将负表笔另接一管脚再试，直到两阻值均较小为止。

9013-NPN外延型晶体管(三极管)

9013是一种最常用的普通三极管。它是一种低电压,大电流,小信号的NPN

型硅三极管

特性特性特性特性：

集电极电流Ic：Max500mA ? 集电极-基极电压Vcbo：40V

? 工作温度：-55℃to+150℃ ? 功率(W):0.625 ? fT(MHZ):-.

? hFE:64～202 ? 和9012（PNP）相对主要用途：

开关应用 ?射频放大 ?低噪声放大管

三、三极管开关电路工作原理解析

图一所示是NPN三极管的共射极电路，图二所示是它的特性曲线图，图中它有3种工作区域：截止区(CutoffRegion)、线性区(ActiveRegion)、饱和区(SaturationRegion)。三极管是以B极电流IB作为输入，操控整个三极管的工作状态。若三极管是在截止区，IB趋近于0(VBE亦趋近于0)，C极与E极间约呈断路状态，IC=0，VCE=VCC。若三极管是在线性区，B-E接面为顺向偏压，B-C接面为逆向偏压，IB的值适中(VBE=0.7V)， IC=hFEIB 呈比例放大，Vce =Vcc-RcIc=Vcc-Rc hFEIB可被IB操控。若三极管在饱和区，IB很大，VBE=0.8V，VCE=0.2V，VBC=0.6V，B-C与B-E两接面均为正向偏压，C-E间等同于一个带有0.2V电位落差的通路，可得Ic=(Vcc-0.2)/Rc ，Ic与IB无关了，因此时的IB大过线性放大区的IB值， IchFE IB 是必然的。三极管在截止态时C-E间如同断路，在饱和态时C-E间如同通路(带有0.2V电位降)，因此可以作为开关。控制此开关的是IB，也可以用VBB作为控制的输入讯号。图三、四分别显示三极管开关的通路、断路状态，及其对应的等效电路。

图1 NPN三极管共射极电路

图3、截止态如同断路线图

图2 共射极电路输出特性曲

图4、饱和态如同通路

四、三极管的开关作用

简单三极管开关：电路如图5，电阻RC是LED限流用电阻，以防止电压过高烧坏LED（发光二极管），将输入信号VIN从0调到最大(等分为约20个间隔)，观察并记录对的VOUT以及LED的亮度。当三极管开关为断路时，VOUT

=VCC =12V，LED不亮。当三极管开关通路时，VOUT =0.2V，LED会亮。改良三极管开关：因为三极管由截