1 什么是三極管
三極管，不管是在模電還是數電中都是常見的電子器件，利用它的特性，在模電中通常作放大作用，而在數電中則作開關或者邏輯轉換。三極管的核心結構是PN結，可以是NPN組合，也可以是PNP組合。NPN三極管如圖所示：
PNP三極管如圖所示：
三極管最基本的作用是放大，把微弱的電信號放大成一定強度的信號，實際是將電源能量轉換成信號的能量。
NPN型和PNP型三極管電流流動如圖所示：
三極管是電流控制器件，但是本身不能把小電流變成大電流，而是控制電路中的電源，間接放大電流。
2 三極管的性質
以NPN三極管為例：
電流： 從基極B出來的電子和從集電極C出來的電子最終都會回到發射極E，當作注入電子。即IE=IB+IC。
UBE： 當基極與發射極間電壓UBE<0.7V時，基極B和集電極C幾乎沒有電流，IB=0，IC=0。UBE>0.7V時，IB激增，但是IB相對于IC來說還是很小。
IC： 當UC的值低于0.7V時，集電極C和基極B的PN結正偏，此時IC會隨著UCE的減小而減小。
如圖所示，假設該NPN三極管放大倍數為100倍，集電極C串聯1K電阻接3V電源。
截止區： 當UBE<0.7V時截止，此時IB≈IC=0，C極電阻沒有壓降，所以UCE達到最大值3V。
放大區： UBE≈0.7V且βIB。
飽和區： UBE≈0.7V且βIB>ICmax，由于C極電流不可能高于3mA，所以IC保持在最大3mA不能再升高，UCE=0。
三極管一個重要參數就是電流放大系數β。當三極管的基極B上加一個微小的電流時，在集電極C上可以得到一個是基極電流β倍的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。
輸出特性曲線描述的是基極電流 IB為一定量時，集電極電流 IC與管壓降 UCE之間的函數關系，如下所示：
3 三極管的分類
晶體三極管按材料分類：鍺管和硅管。
晶體三極管按工作頻率分類：小于3MHz為低頻;3MHz。
晶體三極管按輸出功率分類：小于1W為小功率管;1W。
晶體三極管按結構分類：NPN型和PNP型，區分兩種三極管的關鍵是看發射極的箭頭指向，如圖所示：
NPN型三極管： 由兩塊N型和一塊P型半導體組成，P型半導體在中間，兩塊N型半導體在兩側。
PNP型三極管： 由兩塊P型半導體中間夾著一塊N型半導體所組成的三極管，也可以描述成，電流從發射極E流入的三極管。
電流控制
NPN型三極管： 用基極B流向發射極E的電流IB，控制集電極C流向發射極E的電流IC。發射極E電位最低，正常放大時通常VC>VB>VE。
PNP型三極管： 用發射極E流向基極B的電流IB，控制發射極E流向集電極C的電流IC。發射極E電位最高，正常放大時通常VC。
NPN型和PNP型三極管對比表如下：
三極管的正偏和反偏都是根據三極管的PN結來區分的，如果PN電壓為正，則正偏，反之反偏。
4 三極管的參數
三極管主要性能參數：
直流參數： 1、共射直流電流放大系數β;2、ICBO是發射極開路時，集電結的反向飽和電流;3、ICEO是基極開路時，集電極與發射極之間的穿透電流。
交流參數： 1、共射交流電流放大系數β;2、特征頻率fT，頻率升高，β降為1時對應的頻率。
極限參數： 1、最大集電極電流ICM，允許通過的最大電流;2、最大集電極耗散功率PCM，實際功率過大，會燒壞三極管;3、集電極-發射極間擊穿電壓UCEO，基極開路時，集-射極耐電壓值。
關于三極管β值：
硅三極管β值常用范圍為：30~200
鍺三極管β值常用范圍為：30~100。
β值越大，漏電流越大，β值過大的三極管性能不穩定。
5 三極管的應用
放大電路
三極管在放大電路中的三種基本接法，共射極電路(信號由基極輸入，集電極輸出)如圖所示：
電壓增益Av如下：
Vo與Vi的相位關系： 反相
最大電流增益Ai：
輸入電阻：
輸出電阻：
用途： 多級放大電路的中間級
共集電極電路(信號由基極輸入，發射極輸出)如圖所示：
電壓增益Av如下：
Vo與Vi的相位關系： 同相
最大電流增益Ai：
輸入電阻：
輸出電阻：
用途： 輸入級、中間級、輸出級
共基極電路(信號由發射極輸入，集電極輸出)如圖所示：
電壓增益Av如下：
Vo與Vi的相位關系： 同相
最大電流增益Ai：
輸入電阻：
輸出電阻：
用途： 高頻或寬頻帶電路
共射極放大電路可以放大電壓，也可以放大電流
共集極放大電路只能放大電流
共基極放大電路只能放大電壓
晶體三極管作為開關使用時，NPN型三極管控制接GND的引線，PNP型三極管控制接VCC的引線，如圖所示：
NPN管，當基極輸入高電平，則NPN三極管導通;PNP管，當基極輸入低電平，則PNP三極管導通。
三極管閉合時是低阻態，斷開時是高阻態，負載通常為蜂鳴器、繼電器、LED顯示器等。基極限流電阻R通常取值10K。
邏輯電路
非門(NOT)和與門(AND)電路圖如下：
或門(OR)、與非門(NAND)和或非門(NOR)電路圖如下：
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