实训任务2.1三极管管脚的判断及电流放大特性检测

电子技术主编：徐超明李珍2026/7/231知识目标：了解三极管的结构，掌握三极管的电流分配关系及放大原理。掌握三极管的输入输出特性，理解其含义，了解主要参数的定义。掌握非线性失真的概念。了解分压式偏置放大电路稳定静态工作点的原理。

会用微变等效电路分析法求解电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。掌握共集电极放大电路输入、输出电阻的特点、放大信号的特点，理解其应用。项目2低频信号放大电路的制作与调试2026/7/232知识目标：了解多级放大电路的几种耦合方式和特点。掌握反馈的概念以及反馈类型的判断方法。熟悉负反馈的引入对放大电路性能产生的影响，能正确根据要求引入负反馈。了解典型功率放大电路的组成原则、工作原理及各种状态的特点。熟悉功率放大电路最大输出功率和效率的估算方法，会选择功放管。了解扩音机电路的组成，理解扩音机电路的工作原理。项目2低频信号放大电路的制作与调试2026/7/233技能目标：会使用万用表检测三极管的质量和判断管脚及检测电流放大特性。会查阅半导体器件手册，能按要求选用三极管。掌握基本放大电路静态工作点的调试方法，会用示波器观察信号波形，熟悉截止失真、饱和失真的波形，掌握消除失真的方法。会用万用表测量三极管的静态工作点，并由此判断工作状态，会用晶体管毫伏表测量输入、输出信号的有效值，并计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。掌握共集电极放大电路静态、动态性能指标的测试方法。项目2低频信号放大电路的制作与调试2026/7/234技能目标：掌握负反馈放大电路静态工作点的测量与调整方法。掌握负反馈放大电路动态参数的测量方法。通过测量，了解负反馈对电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。会用集成功率放大器设计实用功率放大电路，掌握消除交越失真的方法。掌握简单元器件质量检测和极性判别的方法。掌握装配、调试典型放大电路的基本技能。项目2低频信号放大电路的制作与调试2026/7/235素质目标：学会认识问题主要矛盾、分析问题进而解决问题，理解部分与整体的关系，培养科学思维。把个人的奋斗目标与国家命运紧紧相连，培养学生爱国情怀。放大电路加入负反馈改善放大性能，却降低放大倍数，学会正确处理这两者关系，善于抓住重点，把握主流，进而培养大局观念。在做中学、在学中做，自主探究知识、分析问题，进而培养良好的探索意识。项目2低频信号放大电路的制作与调试2026/7/236工作任务：三极管管脚的判断及电流放大特性检测。共射放大电路静态工作点及动态性能的测试。共集电极放大电路动态性能指标的测试。负反馈放大电路的测试。低频功率放大电路的测试。扩音器的制作与调试。项目2低频信号放大电路的制作与调试2026/7/2372.1三极管管脚的判断及电流放大特性检测2.1.1三极管的认识实训2-1：用万用表检测三极管引脚、管型和电流放大倍数2.1.2三极管主要特性实训2-2：三极管电流放大检测实训2-3：三极管共射输入特性曲线的仿真测试实训2-4：三极管共射输出特性曲线的仿真测试实训任务2.1三极管管脚的判断及电流放大特性检测2026/7/2382.1.1三极管的认识2026/7/239小功率三极管

中功率三极管

大功率三极管

晶体三极管也称为半导体三极管，简称三极管。它是通过一定的制作工艺，将两个PN结结合在一起，具有控制电流作用的半导体器件。由于三极管工作时有两种载流子参与导电，故也叫双极型三极管。三极管可以用来放大微弱的信号和作为无触点开关。三极管从结构上来讲分为两类：NPN型和PNP型。2.1.1三极管的认识2026/7/2310三极管的结构特点：（1）基区做得很薄，且掺杂浓度低；（2）发射区杂质浓度很高；（3）集电区面积较大.NPNPNP1.三极管的结构和符号三极管按所用的材料来分，有硅管和锗管两种；根据工作频率分，有高频管、低频管；按用途来分，有放大管和开关管等；根据工作功率分为大功率管、中功率管和小功率管。另外从三极管封装材料来分，有金属封装和玻璃封装，近来又多用硅铜塑料封装。

2.1.1三极管的认识2026/7/23111.三极管的结构和符号1）三极管引脚识别

常见三极管的引脚分布规律：

（1）封装名称S-1A、S-1B有半圆形的低面。识别引脚时，将管脚朝下，切口朝自己，从左到右依次为e、b、c脚。ebC2.1.1三极管的认识2.三极管的识别与检测2026/7/2312（2）封装名称S-6A、S-6B、S-7、S-8ebC有散热片。识别引脚时，将印有型号一面朝自己，引脚朝下，从左到右依次为b、c、e脚。2.1.1三极管的认识2.三极管的识别与检测2026/7/2313B型:外壳上有一个突出的定位销，四根引脚。识别时，引脚朝上，定位销开始顺时针依次为e、b、c、d脚，d脚接外壳。定位销定位销C型:一个定位销，三根引脚。三根引脚呈等腰三角形，e、c脚为底边。D型:没有定位销，三根引脚。三根引脚呈等腰三角形，e、c脚为底边。（3）封装名称B型、C型、D型2.1.1三极管的认识2.三极管的识别与检测2026/7/2314F型:只有两根引脚。识别时，管底朝上，引脚靠近左安装孔，上面一根为e脚，下面一根为b脚，管壳为集电极c。安装孔安装孔（4）封装名称F型2.1.1三极管的认识2.三极管的识别与检测2026/7/23152.1.1三极管的认识2.三极管的识别与检测2026/7/23161）用万用表判别管脚和管型的方法用万用表判别管脚的根据是：把晶体管的结构看成是两个背靠背的PN结。对NPN管来说，基极是两个结的公共阳极，对PNP管来说，基极是两个结的公共阴极。cbecbeNPN管PNP管仍然用“二极管和蜂鸣通断”挡测量。（1）判断三极管的基极测量时，先将一支表笔接在某一认定的管脚上，另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上，如果这样测得两次均导通或均不导通，然后对换两支表笔再测，两次均不导通或均导通，则可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。若是用红表笔接在基极，黑表笔分别接在另外两极均导通，则说明该三极管是NPN型，反之，则为PNP型。2.1.1三极管的认识既判定了晶体三极管的基极，又判别了三极管的类型。NPN型PNP型（2）判断三极管发射极和集电极方法一：比较两个PN结正向导通电压的大小，读数稍大的是be结，读数较小的是bc结，由此可以识别集电极和发射极。2.1.1三极管的认识（2）判断三极管发射极和集电极2.1.1三极管的认识方法二：将数字万用表置于hFE档，NPN型管使用NPN插孔（NPN型管使用PNP插孔）。把基极b插入B孔，剩余2个引脚分别插入C孔和E孔中。若测出的HFE为几十到几百，说明管子属于正常接法，放大能力强，此时C孔插的是集电极c，E孔插的是发射极e。若测出的HFE值只有几或十几，则表明被测管的集电极c与发射极e插反了，这时C孔插的是发射极e，E孔插的是集电极c。为了使测试结果更可靠，可将基极b固定插在B孔，把集电极c与发射极e调换重复测试2次，以显示值大的一次为准，C孔插的引脚即是集电极c，E孔插的引脚则是发射极e。2.1.1三极管的认识（3）用万用表估测电流放大系数

将数字万用表置于hFE档，将晶体管插入相应的测试孔中（NPN型管使用NPN插孔、NPN型管使用PNP插孔）就可以从表头刻度盘上直读值。在元件盒中取出两个三极管（1）类型判别（判别三极管是PNP型还是NPN型），并确定基极b。（2）判断三极管集电极c和发射极e。（3）把三极管按引脚顺序对应地插入插孔中，用hFE挡位，测出三极管的β值。把以上测量结果填入表中，并画出三极管简图，标出管脚名称。

实训2-1：用万用表判别三极管管脚和管型2.1.2三极管主要特性2026/7/2322三极管电流放大作用条件是：内部条件：发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，集电结面积大。外部条件：发射结加正向电压（正偏），而集电结必须加反向电压（反偏）。实训2-2：三极管电流放大检测改变可变电阻Rb值，基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE发生的变化。实训2-2：三极管电流放大检测基极电流IB（mA）00.0100.0200.040集电极电流IC（mA）发射极电流IE（mA）基极电流IB（mA）0.0600.0800.100集电极电流IC（mA）发射极电流IE（mA）（1）归纳一下在UBB和UCC满足什么条件时，三极管电流放大效果明显？（2）基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE三者有什么关系？2026/7/2323基极电流IB（mA)00.0100.0200.0400.060集电极电流IC（mA）<0.0010.4950.9951.9902.990发射极电流IE（mA）<0.0010.5051.0152.0303.050实验测量数据

1）实验结论（1）IE=IC+IB；（2）IC>>IB，IC与IB比值近似相等；（3）IC和IB的变化值近似相等；（4）IB=0（基极开路），集电极电流很小

—三极管穿透电流ICEO

—质量参数2.1.2三极管主要特性1.三极管的电流分配原则及放大作用2026/7/2324

2）三极管的电流分配关系三极管内部载流子的传输与电流分配三极管的直流电流放大系数：

=IC/IB

三极管的交流电流放大系数：

=△IC/△IB

一般≥1，通常≈电流分配关系：

IE=IC+IB

IC=IB2.1.2三极管主要特性2026/7/2325

3）三极管实现电流分配的原理三极管内部载流子的传输与电流分配（1）发射区向基区发射自由电子，形成发射极电流IE。（2）自由电子在基区与空穴复合，形成基极电流IB。（3）集电区收集从发射区扩散过来的自由电子，形成集电极电流IC。另外，集电区的少子形成漂移电流ICBO。2.1.2三极管主要特性2026/7/2326三极管内部载流子的传输与电流分配2.1.2三极管主要特性2026/7/2327【例2-1】一个处于放大状态的三极管，用万用表测出三个电极的对地电位分别为V1=-7V，V2=-1.8V，V3=-2.5V。试判断该三极管的管脚、管型和材料。解题方法：（1）三极管处于放大状态时，发射结正向偏置，集电极反向偏置，则三管脚中，电位中间的管脚一定是基极。（2）在放大状态时，发射结UBE约为0.6V～0.7V或0.2V～0.3V。如果找到电位相差上述电压的两管脚，则一个是基极，另一个一定是发射极，而且也可确定管子的材料。电位差为0.6V～0.7V的是硅管，电位相差0.2V～0.3V的是锗管。三极管内部载流子的传输与电流分配2.1.2三极管主要特性2026/7/2328【例2-1】一个处于放大状态的三极管，用万用表测出三个电极的对地电位分别为V1=-7V，V2=-1.8V，V3=-2.5V。试判断该三极管的管脚、管型和材料。解题方法：（3）剩下的第三个管脚是集电极。（4）若该三极管是NPN型的，则处于放大状态时，电位满足VC>VB>VE；若该三极管是PNP型的，则处于放大状态时，电位满足VC<VB<VE。2.1.2三极管主要特性2026/7/2329【例2-1】一个处于放大状态的三极管，用万用表测出三个电极的对地电位分别为V1=-7V，V2=-1.8V，V3=-2.5V。试判断该三极管的管脚、管型和材料。解：（1）将三个管脚从大到小排列：V2=-1.8V，V3=-2.5V，V1=-7V。可知③脚为基极。（2）因为V2-V3=[(-1.8)-(-2.5)]=0.7（V），所以该管为硅材料三极管，而且②脚为发射极。（3）①脚为集电极。（4）因为三极管处于放大状态时，电位满足VC<VB<VE，所以该管为PNP型。2.1.2晶体管主要特性2026/7/2330【例2-1】一个处于放大状态的晶体管，用万用表测出三个电极的对地电位分别为V1=-7V，V2=-1.8V，V3=-2.5V。试判断该晶体管的管脚、管型和材料。解:2脚：-1.8V3脚：-2.5V1脚：-7V基极b0.7V发射极e集电极cPNPVe

<Vb<Vc

Vc

<Vb<Ve

Vc

<Vb<Ve

PNPNPN硅材料2.1.2晶体管主要特性2026/7/2331【例】三极管工作在放大状态时，测得三只三极管的直流电位如图所示。试判断管子的管脚、管型和半导体材料。解:3脚：4V1脚：2.2V2脚：2V基极b0.2V发射极e集电极cNPNVe

<Vb<Vc

Vc

<Vb<Ve

PNPNPN锗材料Ve

<Vb<Vc

实训流程：（1）按图画好电路。（2）在基极回路中串接入1mΩ（0.001Ω）的取样电阻。（3）对图所示电路中的节点3进行直流扫描，可间接得到三极管的输入特性。实训2-3：三极管共射输入特性曲线的仿真测试2026/7/2332（4）图所示为三极管2N2923的输入特性扫描分析曲线，其中横坐标表示三极管基极电压的变化，纵坐标表示1mΩ电阻上电压的变化，将纵坐标电压的变化除以取样电阻阻值，就可转化为基极电流的变化（1nV电压对应与1μA电流），即三极管2N2923的输入特性曲线。画一画根据仿真结果，画出二极管2N2923的输入特性曲线。输入特性曲线共射输入特性曲线当UCE>1V时输入特性基本重合输入特性形状与二极管伏安特性相似发射极电压UBE>死区电压时，进入放大状态。UBE略有变化，IB变化很大。2.1.2三极管主要特性2026/7/23332.三极管的共射输入特性曲线实训流程：（1）按图画好电路。（2）在集电极回路中串接入1mΩ（0.001Ω）的取样电阻。（3）对图所示电路中的节点5进行直流扫描，可间接得到三极管的输出特性。实训2-4：三极管共射输出特性曲线的仿真测试2026/7/2334（4）图所示为三极管2N2923的输出特性扫描分析曲线，其中横坐标表示三极管基极电压的变化，纵坐标表示1mΩ电阻上电压的变化，将纵坐标电压的变化除以取样电阻阻值，就可转化为基极电流的变化（1μV电压对应与1mA电流），即三极管2N2923的输出特性曲线。画一画根据仿真结果，画出二极管2N2923的输出特性曲线。输出特性曲线

三极管的输出特性曲线IB＝60μA为例：UCE＝0V时，集电极无收集作用，IC＝0；UCE

IC当UCE>1V后，收集电子能力足够强。发射到基区的电子都被集电极收集，形成IC。UCE再增加，IC基本保持不变。2.1.2三极管主要特性2026/7/23353.三极管的共射输出特性曲线①截止区（a）发射结和集电结均反向偏置；（b）不计穿透电流ICEO，有IB、IC近似为0；（c）集电极和发射极之间电阻很大，三极管相当于一个开关断开。②放大区（a）发射结正偏，集电结反偏；（b）IC=βIB；（c）NPN型硅管，UBE≈0.7V；锗管，UBE≈0.2V。三极管的输出特性曲线输出特性曲线

2.1.2三极管主要特性2026/7/2336③饱和区（a）发射结和集电结均正向偏置；（b）三极管的电流放大能力下降，通常有IC<βIB；（c）此时UCE值很小，称三极管的饱和压降，用UCES表示。一般硅三极管的UCES约为0.3V，锗三极管的UCES约为0.1V；（d）集电极和发射极近似短接，三极管类似于一个开关导通。三极管作为开关使用时，通常工作在截止和饱和导通状态；作为放大元件使用时，一般要工作在放大状态。三极管的输出特性曲线2.1.2三极管主要特性2026/7/2337输出特性曲线

【例2-2】已知某NPN型锗三极管，各极对地电位分别为VC=-2V，VB=-7.7V，VE=-8V。试判断三极管处于何种工作状态？解题方法：（1）发射结正偏时，凡满足NPN硅管UBE=0.6～0.7V，PNP硅管UBE=-0.6～-0.7V；NPN锗管UBE=0.2～0.3V，PNP硅管UBE=-0.2～-0.3V条件者，三极管一般处于放大或饱和状态。不满足上述条件的，三极管处于截止状态，或已经损坏。2.1.2三极管主要特性2026/7/2338

【例2-2】已知某NPN型锗三极管，各极对地电位分别为VC=-2V，VB=-7.7V，VE=-8V。试判断三极管处于何种工作状态？解题方法：（2）区分放大或饱和状态，则去检查集电结偏置情况。若集电结反偏，则三极管处于放大状态；若集电结正偏，则三极管处于饱和状态。（3）发射结反偏，或小于（1）中的数据，则三极管处于截止状态或损坏。（4）若发射结正偏，但UBE过大，也属于不正常情况，可能要被击穿损坏。2.1.2三极管主要特性2026/7/2339

【例2-2】已知某NPN型锗三极管，各极对地电位分别为VC=-2V，VB=-7.7V，VE=-8V。试判断三极管处于何种工作状态？解：已知该管为NPN型锗三极管。（1）UBE=VB-VE=（-7.7）-（-8）=0.3（V），发射结正偏。（2）UBC=VB-VC=（-7.7）-（-2）=-5.7（V）<0，集电结反偏。所以，该三极管处于放大状态。2.1.2三极管主要特性2026/7/2340

【例】测得三只三极管的直流电位如图2-8（a）、（b）、（c）所示，试判断它们的工作状态。2.1.2三极管主要特性2026/7/2341（1）共发射极电流放大系数①共射直流电流放大系数:②共射交流电流放大系数：（2）极间反向电流

①集电极基极间的反向饱和电流ICBO

发射极e开路时，集电结在反向电压作用下，集-基之间由少子漂移运动形成的反向饱和电流。

②集电极发射极间的穿透电流ICEO

基极b开路时，集电极和发射极之间的穿透电流。2.1.2三极管主要特性2026/7/23424.三极管的主要参数（3）极限参数

极限参数是指三极管正常工作时不能超过的值，否则有可能损坏管子。

①集电极最大允许电流ICMβ下降到70％β值时所对应的集电极电流。

②集电极最大允许功率损耗PCM超过此值三极管性能下降甚至烧毁。2.1.2三极管主要特性2026/7/23434.三极管的主要参数③反向击穿电压U（BR）EBO：集电极开路，发射极与基极之间允许的最大反向电压。U（BR）CBO：发射极开路，集电极与基极之间允许的最大反向电压。U（BR）CEO：基极开路，集电极与发射极