引言

最近打算重新學學電子的知識，做做筆記，就有了這個系列，筆記都是從B站up主唐老師講電賽那摘錄來的，和大家一起分享學習。希望自己能一步步進步。

• 引言
• 1.三極管的分類
• 2.三極管的作用
• • 2.1 放大作用
  • • 2.1.1 三極管三種放大組態
    • 2.1.2 共射放大電路
    • • 2.1.2.1單管共射放大電路的動態特性
      • 2.1.2.2 單管共射分壓偏置放大電路的動態特性
    • 2.1.3 共集電極放大電路（射極輸出器）
    • 2.1.4 共基電極放大電路
    • 2.1.5 多級放大電路
  • 2.2 開關作用
  • • 2.2.1 NPN驅動開關
    • 2.2.2 PNP驅動開關
    • 2.2.3 buck電路
• 3.其他
• • 3.1 常用的三極管型號
  • 3.2 不同封裝的三極管及引腳識別

半導體三極管，也叫晶體三極管。由于工作時，多數載流子和少數載流子都參與運行，因此，還被稱為雙極型晶體管(Bipolar Junction Transistor,簡稱BJT)。

1.三極管的分類

三極管由兩個靠得很近的PN結組成，分PNP和NPN兩種類型。

基極：b，中間位置極
發射級：e，帶箭頭的極
集電極：c，剩下一個極

區分NPN和PNP：
如果箭頭靠近基極b，是PNP型三極管；
如果箭頭遠離基極b，是NPN型三極管。

2.三極管的作用

三極管的作用主要是放大和開關。

2.1 放大作用

下面是三極管的三種放大組態

2.1.1 三極管三種放大組態

共射極放大電路：輸入電阻小，輸出電阻大，增益是負的。
共集極放大電路：增益基本為1，輸入電阻大，輸出電阻小。
共基極放大電路。

2.1.2 共射放大電路

共射放大電路的特點是放大倍數大，但是輸入電阻小，輸出電阻大。

2.1.2.1單管共射放大電路的動態特性

圖中一個Rb，一個Rc，一個RL，還有兩個電容Cb1和Cb2。

畫出其交流通路，方法是將電容短路，直流電源接地，其三極管可以用微變等效電路代替。

其電壓倍數$A_u$以及負載電阻$R_L^{\prime }$的計算：

$$\begin{array}{rl}& u_i=i_b{r}_{be}\\ & u_o=?i_c{R}_L^{\prime }=?\beta i_b{R}_L^{\prime }\\ & A_u=\frac{u_o}{u_i}=?\beta \frac{R_L^{\prime }}{r_{be}}\\ & R_L^{\prime }=R_C//R_L\end{array}$$

其中$$r_{be}=300+\beta \frac{26mV}{I_C(mA)}$$

可以看出負載電阻越小，放大倍數越小。

輸入電阻的計算，根據輸入電阻的定義：
$$R_i=\frac{u_i}{i_i}=R_b//r_{be}$$

電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。

輸出電阻的計算，根據定義有：
$$R_{\mathrm{o}}=\frac{u_{\mathrm{o}}}{i_{\mathrm{o}}}{|}_{R_1=\infty ,u_s=0}=R_c$$

單管共射電路有個缺點，就是受溫度的影響大。所以進行改進有了下面的單管共射分壓偏置放大電路。

2.1.2.2 單管共射分壓偏置放大電路的動態特性

在單管共射放大電路的基礎上增加了$R_{b2}$和$R_e$，以及在$R_e$旁增加了一個電容$C_E$，相當引入了負反饋，其靜態工作點根據兩個分壓電阻$R_{b1}$和$R_{b2}$進行分壓，所以
$$$U_{\mathrm{B}}\approx \frac{R_{b2}}{R_{b1}+R_{b2}}{V}_{CC}$$$

$U_B$是穩定的，而$$U_{BE}=U_B?U_E=U_B?I_E{R}_e$$

溫度變化時有負反饋的原理：

$$T\uparrow \to I_C\uparrow \to I_E\uparrow \to U_E\uparrow \to U_{BE}\downarrow \to （輸入特性曲線）I_B\downarrow \to I_C\downarrow$$

其他模電里面有詳細介紹，可以翻閱相關資料，具體的小信號分析推導不再贅述，這里直接給出結論。

$$\begin{array}{rl}& A_u=?\beta \frac{R_L^{\prime }}{r_{be}}\\ & R_L^{\prime }=R_C//R_L\\ & r_{be}=300+\beta \frac{26mV}{I_C(mA)}\\ & R_i=R_{b1}//R_{b2}//r_{be}\\ & R_{\mathrm{o}}=R_c\end{array}$$

這里電容$C_E$的作用是：交流通路中把$R_E$短路，$R_E$對交流不起作用，放大倍數也不受影響。如果把$C_E$去掉，放大倍數會變小。

2.1.3 共集電極放大電路（射極輸出器）

輸入輸出同相，且放大倍數約等于1，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱作電壓跟隨器。同時輸入電阻比較大，輸出電阻比較小。然而電流放大了，即輸出功率被放大了。

使用：

將射極輸出器放在電路的首級，可以提高輸入電阻。

將射極輸出器放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負載能力。

將射極輸出器放在電路的兩級之間，可以起到電路的匹配作用。

2.1.4 共基電極放大電路

略過不講，用的較少。

2.1.5 多級放大電路

多級放大電路的耦合

阻容耦合：各級電路之間通過電阻和電容元件連接

其放大倍數等于每一級放大倍數的乘積，計算每一級電壓放大倍數要考慮前后級影響，一般是后級的輸入電阻作為前級的負載。其輸入電阻是輸入級的輸入電阻，輸出電阻是輸出級的輸出電阻。

直接耦合：把后級的輸入直接連到前級的輸出端。

直接耦合方式的優點是，既能放大交流信號，也能放大直流言號和緩變信號，而且便于集成化直接耦合要帶來兩個很麻煩的問題，一是前后級靜態工作點相互影響，使電路的分析設計和調試很復雜，二是零點漂移問題

變壓器耦合：通過磁路的耦合將原邊線圈中交流信號傳送到副邊線圈。

光電耦合：級與級之間通過發光器件和光敏器件的耦合稱為光電耦合。

2.2 開關作用

2.2.1 NPN驅動開關

5V MCU IO驅動5V VCC在三極管Q1處不用加電阻R3。

3.3V MCU IO驅動5V VCC在三極管Q1處加電阻R3。
同樣的如果是5V MCU IO驅動12V VCC在三極管Q1處加電阻R3。

2.2.2 PNP驅動開關

2.2.3 buck電路

后續章節會具體介紹。

3.其他

3.1 常用的三極管型號

9012 PNP 0.5A 25V
9013 NPN 0.5A 25V
S8050 NPN 0.5A 25V
S8550 PNP 0.5A 25V
SS8050 NPN 1A 25V
SS8550 PNP 1A 25V

3.2 不同封裝的三極管及引腳識別

對于貼片式的三極管，常見的是SOT-23封裝，其引腳標號如圖。

如果是直插式的三極管，有字的一面對著自己，依次從左往右是1、2、3。其引腳標號如圖。

注意千萬不要搞錯引腳的標號！！！輕微不工作，嚴重要燒東西。

參考資料
[1]唐老師講電賽之唐老師講電子器件（5）三極管參數與選型

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【电子器件笔记6】三极管（BJT）参数和选型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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