三极管知识简介
概述
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。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是电流的方向。
电子制作中常用的三极管有90××系列，包括低频小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP)，低噪声管9014(NPN)，高频小功率管9018(NPN)等。它们的型号一般都标在塑壳上，而样子都一样，都是TO-92标准封装。在老式的电子产品中还能见到3DG6(低频小功率硅管)、3AX31(低频小功率锗管)等，它们的型号也都印在金属的外壳上。我国生产的晶体管有一套命名规则，电子工程技术人员和电子爱好者应该了解三极管符号的含义。
符号的第一部分“3”表示三极管。符号的第二部分表示器件的材料和结构：A——PNP型锗材料；B——NPN型锗材料；C——PNP型硅材料；D——NPN型硅材料。符号的第三部分表示功能：U——光电管；K——开关管；X——低频小功率管；G——高频小功率管；D——低频大功率管；A——高频大功率管。另外，3DJ型为场效应管，BT打头的表示半导体特殊元件。
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 b。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是注入电流b 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。
三极管还可以作电子开关，配合其它元件还可以构成振荡器。 三极管的分类:
a.按材质分: 硅管、锗管 b.按结构分: NPN 、 PNP
c.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等. d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管 e.按工作频率分：低频管、高频管、超频管 f.按结构工艺分：合金管、平面管
Z304三极管的主要参数及极性判别 1． 常用小功率三极管的主要参数
常用小功率三极管的主要参数，参见表B311。
3AX低频小功率锗管及其他同类型锗管 部标新型号 极限参数 旧型号 PCM ICM 125 125 /W /mA /V 6 /V 15 直流参数 BUCBO BUCEO ICBO /μA ≤25 ICEO /mA ≤1 hFE /β 80~400 交流参数 UCES fβ /V /kHZ 3AX31M 3AX31MA 3AX71A 3AX31B 3AX71B 3AX31C 3AX71C 3AX31D 3AX71D 3AX31E 3AX71E 125 3AX31C 3AX81A 3AX81B 3AX55M 3AX55A 3AX61 3AX55B 3AX62 3AX55C 3AX63 500 500 125 30 20 20 30 12 20 30 45 12 10 15 12 20 30 45 ≤12 ≤30 ≤15 ≤80 ≤80 ≤80 ≤80 ≤0.6 ≤1 ≤0.7 ≤1.2 ≤1.2 ≤1.2 ≤1.2 80~400 12 20 30 40 ≤20 ≤12 ≤6 ≤0.8 ≤0.6 ≤0.4 ≥8 80~400 18 24 ≥8 ≥8 ≥6 ≥8 200 200 ≥6 3DX低频小功率硅管及其他同类型硅管（NPN型）
部标新型号 极限参数 PCM /W ICM /mA BUCBO /V ≥10 ≥20 ≥30 300 50 ≥40 ≥50 ≥70 ≥80 IC= BUCEO /V ≥10 ≥10 ≥10 ≥30 ≥40 ≥60 ≥70 IC= UCE=5V IC=5 mA 55~400 ≤5 ≤20 55~400 55~400 55~400 ≤1 直流参数 ICEO /μA ICBO /μA hFE /β 交流参数 fT /MHZ 旧型号 3DX4A 3DX101 3DX4B 3DX102 3DX4C 3DX103 3DX4D 3DX104 3DX4E 3DX105 3DX4F 3DX106 3DX4G 3DX107 3DX4H 3DX108 测试条件 ≥9 ≥200 ≥100 ≥80 50μA 50μA ≥150 ≥15 ≥200 ≥25 ≥250 ≥15 ≥300 ≥25 UCB=20V 同左 3DX203A 3DX203B 3DX204A 3DX204B TC=75℃ 700 700 测试条件 UCE=1V IC=5mA IE=5mA UCB=10V UCE=10V IC=0.1A 表7 3AD低频小功率锗管及其他同类型锗管（PNP型） 部标新型号 极限参数 旧型号 PCM /W 10 ICM /mA 3 BUCBO /V 50 60 70 50 10 2 60 70 30 50 15 45 76 30 BUCEO /V 18 24 30 18 24 30 60 80 100 60 1.2 20 0.8 15 0.3 2.5 0.3 2.5 直流参数 ICBO /μA ICEO /mA hFE /β 交流参数 UCES fT /V 0.6 20~140 0.8 0.8 0.35 20~140 0.5 0.5 0.7 20~140 1 1 20~140 1.2 3 4 4 4 /kHZ 3AD50A 3AD6A 3AD50B 3AD6B 3AD50C 3AD6C 3AD52A 3AD1，2，3 3AD52B 3AD52C 3AD4，5 3AD56A 3AD18A 3AD56B 3AD18B 3AD57A 3AD725A 3AD56C 3AD18C，D，E 100 30 3AD57B 3AD725B 3AD57C 3AD57C 45 60 80 100
表8 3DD低频大功率硅管及其他同类型硅管（NPN型）
极限参数 旧型号 PCM /W 3DD59A 3DD5A 3DD59B 3DD5B DD11A 3DD5D DD11B 3DD5E DD11C TC= 75℃ 25 5 ICM BUCBO BUCEO /V ≥30 ≥50 ≥80 ≥110 ≥150 ≥3 ≤1.5 ≤1.2 ≥10 直流参数 ICBO /mA V CES /V hFE /β 交流参数 fT /MHZ 部标新型号 /mA /V 3DD59C 3DD5C 3DD59D 3DD59E 测试条件 IC=5mA IE=10mA UCE=20V ≥150 ≥100 ≥200 ≥150 IC=1.25mA UCE=5V IB=0.25mA IC=1.25mA ≤0.8 ≤0.8 3DD101A 3DD12A 3DD101B 3DD15C 3DD101C 3DD03C 50 3DD101D 3DD15D 3DD101E 3DDE~G 测试条件 TC= 75℃ 5 ≥250 ≥200 ≥300 ≥250 ≥350 ≥300 ≤2 ≤1.5 ≤1.5 ≤1.5 IC=2.5A IB=0.25A ≥20 ≥1 IC=5mA IE=5mA UCE=50V UCE=5V IC=2A UCE=12V IC=0.5A
表9 3DG高频小功率硅管及其他同类型硅管（NPN型）
旧型号 部标新型号 极限参数 PCM ICM BUCBO /W /mA /V 20 30 40 30 40 ≥15 ≥20 ≥40 ≥20 ≥40 BUCEO /V 15 20 30 20 30 ≥12 ≥15 ≥30 ≥15 ≥30 Ic= UCB=10V UCE=10V ≤0.1 ≤0.1 ≤0.01 ≤0.01 直流参数 ICBO /μA ICEO /μA hFE /β 25～270 ≥30 ≥30 ≥30 ≥30 25～270 ≥30 ≥30 ≥30 ≥30 UCE=10V Ic=30mA 交流参数 fT /MHZ ≥150 ≥150 ≥150 ≥300 ≥300 ≥500 ≥500 ≥500 ≥700 ≥700 UCE=10V IE=50mA fT=100MHZ 3DG6A 3DG100M 3DG6A 3DG100A 3DG6B 3DG6C 3DG100B 100 20 3DG100C 3DG103M 3DG6D 3DG100D 3DG11A,B 3DG103A 3DG104B 3DG103B 100 20 3DG104C 3DG103C 3DG104D 3DG103D 测试条件 Ic= 100μA 100μA 3DG7C 3DG121M ≥30 ≥40 ≥20 ≥30 ≥45 ≥30 ≥45 Ic= UCB=10V UCE=10V ≤1 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤5 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤0.1 ≤0.2 25～270 ≥30 ≥30 ≥30 ≥30 UCE=10V Ic=30mA 25～270 ≥30 ≥30 ≥30 ≥30 UCE=10V Ic=50mA ≥150 ≥150 ≥150 ≥300 ≥300 UCE=10V IE=50mA fT=100MHZ ≥150 ≥150 ≥150 ≥300 ≥300 UCE=10V IE=3mA fT=100MHZ 3DG5A 3DG121A 3DG121B ≥60 500 100 3DG5C～≥40 3DG121C F 3DG7B，D 3DG121D ≥60 测试条件 Ic= 100μA 100μA 3DG130M 3DG130A 3DG130C 3DG130D ≥30 ≥40 ≥40 ≥60 ≥20 ≥30 ≥45 ≥30 ≥45 Ic= 测试条件 3DG130B 700 300 ≥60 Ic= 100μA 100μA UCB=10V UCE=10V 3DG高频小功率管β值
3DG8/6/11/12 10-30 30-60 60-100 100-150 150-200 200以上 红 黄 绿 蓝 白 不标色 3AX26/31 20-30 30-40 40-50 50-65 65-85 85-115 3AX42/43 红 橙 黄 绿 蓝 紫
表10 3AG高频小功率锗管及其他同类型锗管 参数 型号 3AG1 3AG2 3AG3 3AG4 PCM/mW 50 50 50 50 ICM/mA 10 10 10 10 U（BR）CEO/V -10 -10 -10 -10 ≤7 ICEO/μA hFE/β 20～230 30～220 30～220 30～220 fT/MHZ ≥20 ≥40 ≥60 ≥80
表11 3DK硅开关管及其他同类型硅管（NPN型）
直流参数 型号 ICEO ICEO hFE 30～200 30～200 0.5 30～200 ≥10 ≥10 ≥10 UCE= 10V UC=1V fT=30MHZ IC=10 mA UCE=1V ≥200 交流 参数 fT /MHZ 开关参数 tON /ns ≤20 ≤40 ≤60 ≤20 ≤40 ≤60 tOff /ns ≤30 ≤60 ≤80 ≤30 ≤60 ≤80 极限参数 BUCBO BUCEO PCM I CM /V ≥30 ≥30 ≥30 ≥30 ≥30 ≥30 IC =100 /V ≥20 ≥20 ≥20 ≥15 ≥15 ≥15 IC =200 IE =100 100 30 175 Tfm /μA /μA /β 3DK1A ≤0.1 3DK1B ≤0.1 3DK1C ≤0.1 3DK1D ≤0.5 3DK1E ≤0.5 3DK1F ≤0.5 测试条UCB= 件 10V /W / mA /℃ IC=10 mA 3DK7 ≤1 ≤1 20～150 ≥150 ≥120 ≥120 20～200 ≥120 ≥120 ≥120 ≥120 UCE=1V IC=10 mA ≤50 65 65 45 45 45 45 IC=10 mA IB1=1 mA IB2=2 mA ≤80 <180 <180 <130 90 60 40 IC= 10 mA IB1=IB2 =10 mA IC= IC= 10μA 10μA IE= 10 μA ≥25 ≥15 >5 50 175 3DK7A ≤0.1 ≤0.1 3DK7B ≤0.1 ≤0.1 3DK7C ≤0.1 ≤0.1 3DK7D ≤0.1 ≤0.1 3DK7E ≤0.1 ≤0.1 3DK7F ≤0.1 ≤0.1 测试条UCB= 件 10V UCE= 10V μA μA μA ≥4 30 150
表12 场效应管 参数 符号 单位 μA 型号 3DO1 0.3～10 <|-9| ≥109 3DO4 0.5×103～15×103 <|-9| ≥109 ≥2000 ≥300 20 ≥20 1000 3DJ2 3DJ8F 3DO6 2.5～5 2～2.5 ≥109 3CO1 <1000nA |-2|～|-8| 饱和漏极电流 IDSS 0.3～10 15 <|-9| ≥107 ≥2000 ≥300 >20 >20 100 <|-9| 107 栅源夹断电压 UGS（Off） V 栅源绝缘电阻 RGS 共源小信号低频跨导 gm Ω ≥10 >500 15 20 100 MOS管 μA/V ≥1000 MHZ ≥90 20 40 100 N沟道耗尽型MOS管 6000 >2000 90 20 20 100 管 高频振荡频率 fT 20 20 100 型开关管 最高漏源电压 UDS(BR) V 最高栅源电压 UGS(BR) V 最大耗散功率 UDSM 备注 mW 高互导N沟道增强P沟道增强型几种常用晶体管特性参数 型号 材料与 极性 PCM /W ICM /mA 最大额定值 BUCEO /V BUCBO /V ICBO /μA 直流参数 ICBO /μA hFE /β 交流参数 fT /MHZ 9011 9012 9013 9014 9015 9016 9018 8050 8550
硅NPN 硅PNP 硅NPN 硅NPN 硅PNP 硅NPN 硅NPN 硅NPN 硅PNP 0.4 0.625 0.625 0.625 0.45 0.4 0.4 1 1 0.03 -0.5 0.5 0.1 -0.1 0.025 0.05 1.5 -1.5 50 -40 40 50 -50 30 30 40 -40 30 -20 20 45 -45 20 15 25 -25 5 -5 5 5 -5 4 5 6 -6 100 -100 100 50 -50 100 50 100 -100 28-198 370 64-202 64-202 60-1000 270 60-600 190 28-198 620 28-198 1100 85-300 190 60-300 200
2．三极管电极和管型的判别 (1) 目测法 ① 管型的判别
一般，管型是NPN还是PNP应从管壳上标注的型号来辨
别。依照部颁标准，三极管型号的第二位(字母)，A、C表示PNP管，B、D表示NPN管，例如： 3AX 为PNP型低频小功率管 3BX 为NPN型低频小功率管 3CG 为PNP型高频小功率管 3DG 为NPN型高频小功率管 3AD 为PNP型低频大功率管 3DD 为NPN型低频大功率管 3CA 为PNP型高频大功率管 3DA 为NPN型高频大功率管
此外有国际流行的9011～9018系列高频小功率管，除9012和9015为PNP管外，其余均为NPN型管。 韩国产4位数 ② 管极的判别
常用中小功率三极管有金属圆壳和塑料封装(半柱型)等外型，图T305介绍了三种典型的外形和管极排列方式。
(2) 用万用表电阻档判别
三极管内部有两个PN结，可用万用表电阻档分辨e、b、c三个极。在型号标注模糊的情况下，也可用此法判别管型。 ① 基极的判别
判别管极时应首先确认基极。对于NPN管，用黑表笔接假定的基极，
用红表笔分别接触另外两个极，若测得电阻都小，约为几百欧~几千欧；而将黑、红两表笔对调，测得电阻均较大，在几百千欧以上，此时黑表笔接的就是基极。PNP管，情况正相反，测量时两个PN结都正偏的情况下，红表笔接基极。
实际上，小功率管的基极一般排列在三个管脚的中间，可用上述方法，分别将黑、红表笔接基极，既可测定三极管的两个PN结是否完好(与二极管PN结的测量方法一样)，又可确认管型。 ② 集电极和发射极的判别
确定基极后，假设余下管脚之一为集电极c，另一为发射极e，用手指分别捏住c极与b极(即用手指代替基极电阻Rb)。同时，将万用表两表笔分别与c、e接触，若被测管为NPN，则用黑表笔接触c极、用红表笔接e极(PNP管相反)，观察指针偏转角度；然后再设另一管脚为c极，重复以上过程，比较两
次测量指针的偏转角度，大的一次表明IC大，管子处于放大状态，相应假设的c、e极正确。 3．三极管性能的简易测量
(1) 用万用表电阻档测ICEO和β
基极开路，万用表黑表笔接NPN管的集电极c、红表笔接发射极e(PNP管相反)，此时c、e间电阻值大则表明ICEO小，电阻值小则表明ICEO大。
用手指代替基极电阻Rb，用上法测c、e间电阻，若阻值比基极开路时小得多则表明 β值大。 (2) 用万用表hFE档测β
有的万用表有hFE档，按表上规定的极型插入三极管即可测得电流放大系数β，若β很小或为零，表明三极管己损坏，可用电阻档分别测两个PN结，确认是否有击穿或断路。 4．半导体三极管的选用
选用晶体管一要符合设备及电路的要求，二要符合节约的原则。根据
用途的不同，一般应考虑以下几个因素：工作频率、集电极电流、耗散功率、电流放大系数、反向击穿电压、稳定性及饱和压降等。这些因素又具有相互制约的关系，在选管时应抓住主要矛盾，兼顾次要因素。
低频管的特征频率fT一般在2.5MHz以下，而高频管的fT都从几十兆赫到几百兆赫甚至更高。选管时应使fT为工作频率的3～10倍。原则上讲，高频管可以代换低频管，但是高频管的功率一般都比较小，动态范围窄，在代换时应注意功率条件。
一般希望β选大一些，但也不是越大越好。β太高了容易引起自激
振荡，何况一般β高的管子工作多不稳定，受温度影响大。通常β多选40～100之间，但低噪声高β值的管子(如1815、9011~9015等)，β值达数百时温度稳定性仍较好。另外，对整个电路来说还应该从各级的配合来选择β。例如前级用β高的，后级就可以用β较低的管子；反之，前级用β较低的，后级就可以用β较高的管子。
集电极-发射极反向击穿电压UCEO应选得大于电源电压。穿透电流越小，对温度的稳定性越好。普通硅管的稳定性比锗管好得多，但普通硅管的饱和压降较锗管为大，在某些电路中会影响电路的性能，应根据电路的具体情况选用，选用晶体管的耗散功率时应根据不同电路的要求留有一定的余量。 对高频放大、中频放大、振荡器等电路用的晶体管，应选用特征频率fT高、极间电容较小的晶体
管，以保证在高频情况下仍有较高的功率增益和稳定性。 光敏三极管
光敏三极管在原理上类似于晶体管，只是它的集电结为光敏二极管结构。它的等效电路见图T313。由于基极电流可由光敏二极管提供，故一般没有基极外引线(有基极外引线的产品便于调整静态工作点)。
如在光敏三极管集电极c和发射极e之间加电压，使集电结反偏，则在无光照时，c、e 间只有漏电流ICEO，称为暗电流，大小约为0.3 μA。有光照时将产生光电流IB，同时IB被“放大”形成集电极电流IC，大小在几百微安到几毫安之间。
光敏三极管的输出特性和晶体管类似，只是用入射光的照度来代替晶体管输出特性曲线中的IB。光敏三极管制成达林顿形式时，可获得很大的输出电流而能直接驱动某些继电器。
光敏三极管的缺点是响应速度(约5 ～ 10μs)比光敏二极管(几百毫微秒)慢，转换线性差，在低照度或高照度时，光电流放大系数 值变小。
使用光敏三极管时，除了管子实际运行时的电参数不能超限外，还应考虑入射光的强度是否恰当，其光谱范围是否合适。过强的入射光将使管芯的温度上升，影响工作的稳定性，不合光谱的入射光，将得不到所希望的光电流。例如：硅光敏三极管的光谱响应范围为0.4 ～ 1.1 μm波长的光波，若用荧光灯作光源，结果就很不理想。
另外，在实际选用光敏三极管时，应注意按参数要求选择管型。如要求灵敏度
高，可选用达林顿型光敏三极管；如要求响应时间快，对温度敏感性小，就不选用光敏三极管而选用光敏二极管。探测暗光一定要选择暗电流小的管子，同时可考虑有基极引出线的光敏三极管，通过偏置取得合适的工作点，提高光电流的放大系数。例如，探测10-3勒克斯的弱光，光敏三极管的暗电流必须小于0.1 nA。光敏三极管的基本应用电路见图T314，几种国产光敏三极管的参数见表B317。
开关晶体.
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桥式整流器.jpg
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