1.6 三极管 BJT Bipolar Junction Transistor

1 三极管是什么?

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。
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这里我的理解是这样的:这个Uce就相当于这个大阀门,只有当这个大阀门很大时
/Uce很大(完全开启),流过的水流/Ic电流才有可能最大,即随着达到βIb=Icmax;
当晶体管处于饱和状态时,此时的Uce很小,即这个大阀门没完全打开,所以此
时能通过的电流Ic达不到最大值βIb;而且此时的Ib应该是大于Ibs的,但是没
用,Ic此时的电流可以说是饱和了的,这段区域内的Ic就只能随着Uce的增大
而增大了,而不会再随着Ib的增大而增大了。
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2 有哪些分类?

按不同标准分类:
‌材料‌:硅三极管(常用,耐高温)、锗三极管(早期使用,稳定性差)。
‌结构‌:‌NPN型‌(电流从C到E,常用)、‌PNP型‌(电流从E到C)。
‌用途‌:
‌放大管‌:用于收音机、音响等放大微弱信号。
‌开关管‌:用于数字电路(如电脑主板)快速通断电流。
‌功率‌:小功率(如手机充电器)、中功率、大功率(如电源适配器)。
‌频率‌:低频(如音响)、高频(如无线通信设备)。

3 主要参数有哪些?

‌β值(电流放大倍数)‌:基极电流能放大多少倍(例如β=100表示基极1mA可控制100mA的C-E电流)。
‌最大电流(ICM)‌:集电极允许通过的最大电流,超限会烧毁。
‌耐压值(VCEO)‌:集电极-发射极最大电压,超压会击穿。
‌功率(PCM)‌:三极管能承受的最大功率(P=电流×电压),需加散热片。
‌频率特性‌:高频电路需选截止频率(fT)高的型号,否则信号失真。

4 应用注意事项

‌引脚别接错‌:NPN和PNP的极性相反,接反会损坏。
‌控制基极电流‌:基极电阻需合理计算,太小会烧管,太大会无法导通。
‌散热‌:大功率场景必须加散热片(如电源电路中的三极管)。
‌防电压击穿‌:避免C-E或B-E电压超过额定值(可通过稳压二极管保护)。
‌高频电路选对型号‌:普通三极管用于高频会发热严重。
‌静电防护‌:小信号管易被静电击穿,焊接时建议使用防静电手环。
‌开关应用要彻底‌:作开关时需让三极管完全导通(饱和)或关闭(截止),避免半开状态发热。
‌示例场景‌:
用三极管控制LED时,基极串联电阻限制电流(如1kΩ)。
电机驱动电路中,选ICM大于电机电流的型号,并加散热片。
通过以上细节把控,可避免电路故障并延长三极管寿命。

5 典型应用电路

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6 调试案例

调试发现的问题:XXX项目第一版底板调试发现三极管symbol引脚搞错的问题?
正常B=1,E=2,C=3;这里用的symbol1,2脚反了,其实这个symbol并没有错,它是BPW36/TO的库,TO封装就是那种直插式的封装,这种老式器件的symbol库就是这样的,所以还是我自己的问题,当时没有仔细确认这个symbol(所以最好把引脚编号都显示出来),后面把三极管拆下来翻面贴上去电路就正常了。
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从软件里面调出来的错误symbol信息如下。
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7 参考链接

三极管原理–我见过最通俗讲法

三极管的应用:开关电路

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