三极管的应用

魏佳　张沙

【摘 要】三极管从出现以来，以构造简单，开关速度高而广泛应用，它为集成电路的发展做出了卓越的贡献，并为计算机的发展铺平了道路。它是电子学的开端，并推动了人类文明的进程。三极管是数字电路中最基本的开关元件，要么工作在饱和区，要么工作在截止区，放大区只作为饱和到截止或者截止到饱和的瞬间过渡过程。

【关键词】三极管；集成电路；应用

一、半导体三极管

半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管；另一种是PNP型的三极管。三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。按频率分：高频管和低频管；按功率分：小功率管，中功率管和的功率管；按功能分：开关管和放大管。

二、三极管的放大作用

三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个注入电流β倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合，就可得到一只大功率可控硅，其最大输出电流由大功率三极管的特性所决定。

三、三极管的选用

三极管的种类很多，用途各异，恰当、合理地选用三极管是保证电路正常工作的关键。首先根据电路对三极管进行选用，在不同的电子产品中，电路各有不同，如高频放大电路、中频放大电路、功率放大电路、电源电路、振荡电路、脉冲数字电路等等。由于电路的功能不同，构成电路所需要的三极管的特性及类型也不同，功率驱动电路应按电路功率、频率选用功率管。如高频放大电路所需要的是高频小功率管，也可选用超高频低噪声小功率管。其次可根据三极管主要性能优势进行选用，一只三极管一般有十多项参数，有的是具有自动增益控制、高频低噪声；有的特点是开关速度快、频率特性好；有的是噪声系数小、功率增益高、特性频率高。对于特珠用途的三极管除满足上述的要求外，还必须满足对特殊管的参数要求。如选用光敏晶体管时，就要考虑光电流、暗电流和光谱范围是否满足电路要求。最后根据整机的尺寸合理选择三极管的外形及其封装。由于三极管的外形有圆形的、方形的、高简形的、扁平形等，封装又可分为金属封装、塑料封装等，尤其是近年来采用了表面封装三极管，其体积很小，节约了很多的空间位置，使整机小型化，并大大降低了成本。

四、半导体三极管的管脚判别

在安装半导体三极管之前，首先搞清楚三极管的管脚排列。一方面可以通过查手册获得；另一方面也可利用电子仪器进行测量，下面讲一下利用万用表判定三极管管脚的方法。首先判定PNP型和NPN型晶体管：用万用表的R×1k（或R×100）档，用黑表笔接三极管的任一管脚，用红表笔分别接其他两管脚。若表针指示的两阻值均很大，那么黑表笔所接的那个管脚是PNP型管的基极；如果万用表指示的两个阻值均很小，那么黑表笔所接的管脚是NPN型的基极；如果表针指示的阻值一个很大，一个很小，那么黑表笔所接的管脚不是基极。需要新换一个管脚重试，直到满足要求为止。进一步判定三极管集电极和发射极：首先假定一个管脚是集电极，另一个管脚是发射极；对NPN于型三极管，黑表笔接假定是集电极的管脚，红表笔接假定是发射极的管脚（对于PNP型管，万用表的红、黑表笔对调）；然后用大拇指将基极和假定集电极连接（注意两管脚不能短接），这时记录下万用表的测量值；最后反过来，把原先假定的管脚对调，重新记录下万用表的读数，两次测量值较小的黑表笔所接的管脚是集电极（对于PNP型管，则红表笔所接的是集电极）。剩下的当然就是发射极了。

按照现代的制造工艺来说，根据不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，由此就构成了一个晶体管。三极管最大的优点就是能够放大信号，它是放大电路的核心元件，能够控制能量的转换，将输入的任何微小变化量不失真地进行放大输出。

参 考 文 献

[1]沈国良.电工基础[M].电子工业出版社

[2]李忠文.电工电子技术基础[J].化学工业

[3]赵保经.中国集成电路大全[M].国防工业出版社

[4]李光辉.数字电子技术基础[M].中国电力出版社