半导体三极管

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2718页（1646字）

半导体三极管简称晶体管或三极管，

1．4．1 三极管的结构

三极管的结构，目前最常见的有平面型和合金型两类。硅管主要是平面型，锗管都是合金型。三极管分为NPN型和PNP型两类，当前国产硅晶体管多数为NPN型(3D系列)，锗晶体管多为PNP型(3A系列)，三极管的结构和符号见表8．3－5。

表8．3－5 三极管的结构和符号

1．4．2 三极管的电流放大作用和开关作用

三极管具有电流放大作用，其外部条件是发射结必须正向偏置，集电极必须反向偏置。而内部条件是基区很薄，且掺杂很少，发射区重掺杂，集电区掺杂少于发射区，但多于基区。如图8．3－4所示

图8．3－4 三极管中的电流

a)载流子运动 b)电流分配NPN型晶体管，发射区中的多数载流子(电子)在正向电压作用下，不断通过发射结扩散到基区，形成发射极电流I_E，其方向与电子运动方向相反。由于基区很薄，到达基区的电子绝大多数很容易穿过基区而到达集电结，被集电区收集，构成集电极电流Ic，只有很少部分电子与基区的空穴复合形成基极电流I_B．当I_B增大或减小时，I_c也按一定比例增大或减小．可见，I_B的微小变化，即可引起I_c有较大的变化，这就是三极管的电流放大作用。实质上，三极管的电流放大作用就是三极管的电流控制作用或电流分配作用。

PNP型三极管的电流放大原理与NPN型三极管相同，只是电压的极性和电流方向与NPN型三极管相反。

三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。当三极管发射结和集电结的偏置电压的极性不同时，三极管的工作状态将发生变化。其中放大状态起放大作用，截止和饱和状态起开关作用。三极管三种工作状态的特点见表8．3－6。

表8．3－6 三极管三种工作状态的特点

1．4．3 三极管的特性曲线和主要参数

三极管的特性曲线是用来表示三极管各极电压和电流之间相互关系的，是分析放大电路的依据，最常用的是共发射极接法的输入特性曲线和输出特性曲线。三极管特性曲线可用晶体管特性图示仪直观地显示，也可通过实验进行测绘。图8．3－5所示为3DG6晶体管的输入和输出特性曲线。对应三极管的三种工作状态，通常也把输出特性曲线分为三个工作区，即截止区、放大区和饱和区．

图8．3－5 3DG6晶体管的特性曲线

a)输入特性曲线 b)输出特性曲线

半导体三极管主要参数的名称、符号和意义如表8．3－7。几种常用半导体三极管的型号和参数见表8。3－8和8．3－9。

表8．3－7 三极管主要参数的名称、符号和意义

表8．3－8 3DG6型NPN硅平面高频小功率三极管

注：本章采用下述符号规则：大写字母大写下标代表静态量，小写字母小写下标代表微变量，大写字母小写下标代表交流微变量的有效值，小写字母大写下标代表交直流总量。

表8．3－9 3AX31型PNP锗合金低频小功率三极管