半导体三极管性能测试

实验二半导体三极管性能测试

一、实验目的

1．熟悉常用三极管器件的外形及参数标注；

2．学会用万用表简易判断三极管性能好坏；

3．学会用半导体管特性图示仪测试三极管特性。

二、测试原理与方法

1．万用表判别三极管管脚与质量

可以把半导体三极管的结构看作是两个背靠背的PN结，对NPN型来说基极是两个PN结的公共阳极，对PNP型管来说基极是两个PN结的公共阴极，分别如图2-1所示。

（a）NPN型（b）PNP型

图2－1 晶体三极管结构示意图

（1）管型与基极的判别

指针式万用表置电阻档，量程选1K档（或R×100），将万用表任一表笔先接触某一个电极—假定的公共极，另一表笔分别接触其他两个电极，当两次测得的电阻均很小（或均很大），则前者所接电极就是基极，如两次测得的阻值一大、一小，相差很多，则前者假定的基极有错，应更换其他电极重测。

根据上述方法，可以找出公共极，该公共极就是基极B，若公共极是阳极，该管属NPN型管，反之则是PNP型管。

（2）发射极与集电极的判别

为使三极管具有电流放大作用，发射结需加正偏置，集电结加反偏置。如图2－2所示。

（a）NPN型(b)PNP型

图2－2三极管的偏置情况

当三极管基极B确定后，便可判别集电极C和发射极E，同时还可以大致了解穿透电流I CEO和电流放大系数?的大小。

以PNP型管为例，若用红表笔（对应表内电池的负极）接集电极C，黑表笔接E极，（相当C、E极间电源正确接法），如图2-3所示，这时万用表指针摆动很小，它所指示的电阻值反映管子穿透电流I CEO的大小（电阻值大，表示I CEO小）。如果在C、B间跨接一只R B＝100K电阻，此时万用表指针将有较大摆动，它指示的电阻值较小，反映了集电极电流I C＝I CEO＋?I B的大小。且电阻值减小愈多表示?愈大。如果C、E极接反（相当于C-E间电源极性反接）则三极管处于倒置工作状态，此时电流放大系数很小（一般＜1）于是万用表指针摆动很小。因此，比较C-E极两种不同电源极性接法，便可判断C极和E极了。同时还可大致了解穿透电流I CEO和电流放大系数β的大小，如万用表上有h FE 插孔，可利用h FE来测量电流放大系数β。

图2-3晶体三极管集电极C、发射极

2．半导体管特性图示仪测量三极管特性

半导体管特性图示仪是测量半导体器件性能的专用仪器，由于采用交流信号作测试信号，其测量结果与器件的实际工作状态较吻合，能提供合乎实际的性能参数。

（1）NPN型三极管的测量

以NPN型高速开关管3DK2A为例，说明三极管的测量方法。3DK2A的参数指标如表2-1所示。

表2-1 3DK2A的参数指标

h FE和β的测量

测量时，将屏幕上的光点移至左下角，对阶梯信号调零，将图示仪面板上的有关开关、旋钮置于如下位置：

“峰值电压范围” 0～10V

“集电极电源极性” +

“功耗限制电阻” 50Ω

Y—“电流/度” I C1mA/度

X—“电压/度” U CE0.2V/度

阶梯“重复-关” 重复

“阶梯极性” +

阶梯“电压—电流/级” 20μA/级

先将“级/簇”旋钮旋至适中位置；三极管按图2-4连接，逐渐增大峰值电压，则屏幕上将显示出一簇输出特性曲线，再调节“级/簇”旋钮使屏幕上在I C =10mA 附近存在曲线。h FE 是三极管直流电流放大系数，其定义是在规定的U CE 和I C 条件下，集电极电流I C 与基极电流I B 之比，即

因此，根据测试条件，从曲线簇中读出U CE =1.0V 、I C =10mA 所对应的I B 值，按上式计算即可求得 。

B

E

C

图2-4二极管的连接

β是三极管的交流电流放大系数，其定义是在规定的U CE 条件下，集电极电流的变化量ΔI C 与基极电流的变化量ΔI B 之比，即

交流电流放大系数β的大小与工作点有关，因此，测得β时要在规定的工作点Q 附近进行。

两管输出特性的比较

将“电压/度”改置为0.5V/度，其余各开关、旋钮仍按上述设置，将待比较的两只三极管按图2-4连接，按下测试台上的“二簇”按键开关，则屏幕上将显示出两只被测管的输出特性曲线，由此可实现对两管输出特性的比较。

饱和压降的测量

被测管仍按图2-4连接，将“功耗限制电阻”改置为250Ω、“X—电压/度”置C FE B

I h I =C B

I I β??＝

为0.05V/度、阶梯“电压—电流/级”置为0.1mA ，其余开关、旋钮保持不变。逐渐增大峰值电压，调“级/簇“使屏幕有十条曲线，则第十条曲线上I C=10mA处所对应的X轴电压即为U CE（sat）。

（2）PNP型管的测量

PNP型管与NPN型管的测量方法相似，差别仅在于集电极和阶梯信号的极性设置为“-（负）”，屏幕上光点的起始位置移至屏幕右上角，其他面板开关设置相同。

三、实验内容

1．用指针式万用表、数字式万用表判断三极管极性及性能。

2．用半导体管特性图示仪观察和测量NPN、PNP型三极管的输出特性。

四、实验设备与器件

1．半导体管特性图示仪

2．指针式万用表

3．数字式万用表

4．3DG12B、3DK2A、3AX81、3CG130三极管若干

五、实验总结

1．列表整理测量结果，并把实测值与器件标称值比较，分析产生误差原因。

2．绘出所观察到的三极管特性曲线，与晶体参数手册查到的理论参数对比。

3．分析讨论在测试过程中出现的问题。

六、预习要求

预习测试原理，熟悉半导体管特性图示仪面板开关功能及设置方法。根据晶体管参数手册确定被测三极管型号的输出特性曲线、直流电流放大系数、交流电流放大系数。了解三极管管脚极性判别方法。

半导体三极管β值测量仪设计

半导体三极管β值测量仪设计与制作 摘要：在电子产品设计、制作与维修中，经常需要测量三极管的放大系数β，而万用表自带的简易β测试装置准确性很差，为此本项目设计一个高精度β值测量仪。 关键词： 1．引言 2．设计要求 2.1基本要求 （1）被测三极管为NPN型，β值范围为β<300。 （2）用三个数码管显示β的大小，分别显示个位、十位和百位。显示范围为0-199。 （3）响应时间不超过2秒，显示器显示读数清晰，注意避免出现“叠加现象”。 （4）β值超过测量范围时声光报警。 （5）电源采用5V或±5V供电。 2.2扩充要求 （1）可以测量任意极性（NPN、PNP）的三极管。 （2）三极管内部断路或短路时能发出警报声，要与β值超过测量范围时的报警声区别开来。 2.3设计提示 将三极管β值转换为其他可用仪器测量的物理量来进行测量，如电压，根据三极管电流I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C反映了β的变化，电阻R C上的电压V RC又反映了I C的变化，对V RC进行伏频转换，转换后的频率f就反映了β值的大小，然后再用计数器对f的信号进行一定时间的计数，最后通过计数器的

保持输出经译码电路就可以显示β值。系统方框如下图2-1所示。 图2-1 3．电路设计与器件选择 3.1方案比较 3.1.1方案一 如下图3-1所示。 图3-1 方案一 如图3-1，T1、T2、R1、R3构成微电流源电路，R2是被测管T3的基极电流取样电阻，R4是集电极电流取样电阻。由运放构成的差动放大电路，实现电压取样及隔离放大作用。根据三极管电流I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C随着β的变化而变化，电阻R C上的电压V RC 正好反映了I C的变化，所以，我们对V RC取样加入后级，进行分档比较。从而实现目的。该电路用微电流源为基极取样电阻提供稳恒的电流，这样便于测量β值。 3.1.2方案二 电路如下图3-2所示. 图3-2 方案二

1.2半导体三极管同步练

课题3：半导体三极管 【任务一】半导体三极管基础知识 1．三极管的结构包含： （1）三个区，即： 区、 区、 区； （2）三个极，即： 极，用字母 表示， 极，用字母 表示， 极，用字母 表示， （3）两个结，即： 结、 结。 2．由于半导体基片材料的不同，三极管可分为 型和 型两类。 3．在下表中画出PNP 、NPN 型三极管的结构图和图形符号。 4．三极管的电流放大作用 （1）在下表中记录仿真实验数据，并进行分析。 由表格中的数据可知，B I 、C I 和E I 之间的关系式为： 。 （2）根据基尔霍夫节点电流定律，在下列横线上写出NPN 型和PNP 型三极管三个电极上的电流关系式 综上所述三极管的电流分配规律为： 。 （3）由仿真实验数据表可以得出，三极管的电流放大原理为： ，

即实质上是用基极电流B I 的 变化控制集电极电流C I 的 变化。 5．判下列三极管的基本联接方式 （a ） （b ） （c ） 【任务二】三极管的特性曲线及主要参数 1．三极管的输入特性指的是在 一定的条件下，加在三极管 与 之间的电压 ，和它产生的 电流 之间的关系。 2．三极管的输出特性指的是在 一定的条件下，三极管 与 之间的电压 与 电流 之间的关系。 3．在下表中画出三极管的输入输出特性曲线。 4．三极管的输出特性曲线分为如下三个区，在这三个区中，三极管的偏置电压特点为： （1）截止区： ； （2）放大区： ； （3）饱和区： 。 【任务拓展】 1．在晶体三极管放大电路中，测得三极管的三只脚的电位如右图所示，则该三极管 所用材料为 ，管型为 ，1、2、3脚的名称分别 为 、 、 。 2．9012和9013是我们最常用到的三极管，根据平时技能训练课老师所讲的， 我们知道：图（a ）所示9012是 （NPN 型或是PNP 型）三极管， 图（b ）所示9013是 （NPN 型或是PNP 型）三极管，图（a ）所 示的1、2、3脚分别是 极、 极、 极。 1 3 26V 2.7V 2V

半导体三极管测试题

第二章半导体三极管测试题 班级：____________ 姓名：____________ 份数：____________ 一、填空题（1分/空，共40分） 1.三极管有两个PN结，即__________结和__________结；有三个电极，即_______极、_______极和_______极。 2.半导体三极管有______________型和______________型。 3.某半导体三极管的Uce不变，基极电流I B=30μA时，Ic=1.2mA，则发射极电流 I E=_______mA。如果基极电流I B增大到50μA时，Ic增加到2mA，则发射极电流 I E=_______mA，三极管的电流放大系数β=_______。 4.三极管基极电流I B的微小变化，将会引起集电极电流Ic的较大变化，说明三极管具有_______作用。 5.当Uce不变时，__________________和_____________之间的关系曲线称为三极管的输入特性。 6.硅三极管发射结的死区电压约为_______V，锗三极管的死区电压约为_______V。半导体三极管处在正常放大状态时，硅管的导通电压约为_______V，锗管的导通电压约为_______V。 7.三极管工作在放大状态时，其_______结必反偏，_______结必正偏，集电极电流与基极电流的关系是_______，其中__________最大，__________最小。由于I B的数值远远小于Ic，如忽略I B，则Ic_______I E。 8.当三极管的发射结_______，集电结_______时，工作在放大区；发射结_______，集电结_______或零偏时，工作在饱和区；发射结_______或零偏，集电结_______时，工作在截止区。 9.半导体三极管放大的实质是_______，即_____________________________。 10.三极管工作在饱和区时，Ic决定于_____________，而与_______无关，这时三极管_______（有、无）电流放大作用。11.三极管的输出特性分为_______、放大、_______三个区。工作在放大区时必须使三极管的_______结正向偏置，_______反向偏置。 12.工作在放大状态的三极管可作为_______器件；工作在截止饱和状态的三极管可作为_______器件。 二、判断题（1分/题，共10分） 1.三极管有两个PN结，因此它具有单向导电性。（） 2.三极管由两个PN结组成，所以可以用两只二极管组合构成三极管。（） 3.三极管的发射区和集电区是由同一类半导体材料（N型或P型）构成的，所以集电极和发射极可以互换使用。（） 4.发射结正向偏置的三极管一定工作在放大状态。（） 5.发射结反向偏置的三极管一定工作在截止状态。（） 6.测得正常放大电路中，三极管的三个管脚电位分别是-9V、-6V、和-6.3V，则这个三极管是PNP型锗管。（） 7.某三极管的I B=10μA时，Ic=0.44mA；当I B=20μA时，Ic=0.89mA，则它的电流放大系数为45. （） 8.三极管是电压放大器件。（） 9.三极管的输入特性与二极管的正向特性曲线相似。（） 10.选择半导体三极管时，只要考虑其P CM＜I c U ce即可。（） 三、选择题（2分/题，共40分） 1.三极管按内部结构不同，可分为（）。 A.NPN型 B.PNP型 C.硅管 D.锗管 2.三极管按材料不同，可分为（）。 A.NPN型 B.PNP型 C.硅管 D.锗管 3.关于三极管，下面说法错误的是（）。 A.有NPN和PNP两种 B.有电流放大能力 C.发射极和集电极不能互换使用 D.等于两个二极管的简单组合 4.三极管放大的实质，实际就是（）。 A.将小能量换成大能量 B.将低电压放大成高电压 C.将小电流放大成大电流 D.用较小的电流控制较大的电流 5.在三极管放大电路中，三极管各极电位最高的是（）

半导体三极管的工作原理(精)

半导体三极管的工作原理 半导体三极管的工作原理 PNP 型半导体三极管和NPN 型半导体三极管的基本工作原理完全一样，下面以NPN 型半导体三极管为例来说明其内部的电流传输过程，进而介绍它的工作原理。半导体三极管常用的连接电路如图15-3 (a) 所示。半导体三极管内部的电流传输过程如图15-3 (b) 所示。半导体三极管中的电流传 输可分为三个阶段。 1 发射区向基区发射电子 电源接通后，发射结为正向连接。在正向电场作用下，发射区的多数载流子(电子)的扩散运动加强。因此，发射区的电子很容易在外电场的作用下越过发射结进入基区，形成电子流IEN(注意电流的方向与电子运动的方向相反)。当然，基区的多数载流子(空穴)也会在外电场的作用下流向发射 区，形成空穴电流IEP。但由于基区的杂质浓度很低，与从发射区来的电子流相比， IEP可以忽略不计，所以发射极电流为: 2. 电子在基区中的扩散与复合 从发射区扩散到基区的电子到达基区后，由于基区靠发射区的一侧电子浓度较大，靠集电区一侧电子浓度较小.所以电子继续向集电区扩散。在扩散过程中，电子有可能与基区的空六相遇而复合，基极电源、EB不断提供空穴，这就形成了

基极电流IBN 。由于基区很薄，而空穴浓度低，电子与空穴复合的机会很少，大部分电子继续向集电区扩散。此外，半导体三极管工作时，集电结为反向连接，在反向电场作用下，基区与集电区之间少数载流子的漂移运动加强c 因基区载流子很少.电子更少，故漂移运动主要是集电区的空穴流向基区。漂移运动形成的电流ICBO的数值很小，而且与 外加电场的大小关系不大，它被称为集电极反向饱和电流因此，基极电流为 3. 集电极电流的形成 由于集电结加的是反向电场，经过基区继续向集电区方向扩散的电子是逆电场方向的，所以受到拉力，加速流向集电区.形成电子流ICN 。如果考 虑集电极饱和电流ICBO的影响，集电极电流应为: 从半导体三极管外电路看，流入管子的电流必须等于流出的电流，所以 从半导体三极管电流传输过程中可以看出，集电极电流IC很大，而基极电流IB 很小。另外，由于三极管本身的结构已定，所以IC和IB在相当大 的一个范围内总存在一个固定的比例关系，即 其中β表示IC与IB的关系.称为共发射极的直流放大系数，β大于1 ，一般为20 -200 。 由于IC和IB存在一定的比例关系，而且IE=lC+IB，所以半导体三极管起着一种电流分配器的作用，即把发射极电流IE 按一定的分配关系分成I C和IB。IC远大于IB 。因存在这种分配关系，所以只要使IB略有增加， IC就会增加很多，这就起到了放大作用。

半导体三极管

半导体三极管 称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn 与pnp三极管的电路符号，发射极特别被标出，箭号所指的极为 n型半导体，和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个 pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。 pnp和npn三极管的结构及其示意图 三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依 偏压方式来分类，这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”（forward active），在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。图2(a）为一pnp三极管在此偏压区的示意图。EB接面的空乏区由于正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，

射极的空穴会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC 接面的耗尽区则会变 宽，载体看到的位障变大，故本身是不导通的。图2(b）画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情形下，空穴和电子的电位能的分布图。三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢？其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例，射极的空穴注入 基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的空穴到达BC 接面的耗尽区时，会被此区内的电场加速扫入集电极，空穴在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。基极外部仅需提供与注入空穴复合部分的电子流IBrec，与 由基极注入射极的电子流InBE（这部分是三极管作用不需要的 部分）。InB E在射极与与电洞复合，即InB E=IErec。pnp三 极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地在图3(a）中看出。

第二章_半导体三极管及其基本电路(附答案)[1].

第二章半导体三极管及其基本电路 一、填空题 1、(2-1，中)当半导体三极管的正向偏置，反向偏置偏置时，三极管具有放大作用，即极电流能控制极电流。 2、(2-1，低)根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同，可将三极管放大电路分为，，三种。 3、(2-1，低)三极管的特性曲线主要有曲线和曲线两种。 4、(2-1，中)三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时，与之间的关系。 5、(2-1，低)为了使放大电路输出波形不失真,除需设置外,还需输入信号。 6、(2-1，中)为了保证不失真放大，放大电路必须设置静态工作点。对NPN管组成的基本共射放大电路，如果静态工作点太低，将会产生失真，应调R B，使其，则I B，这样可克服失真。 7、(2-1，低)共发射极放大电路电压放大倍数是与的比值。 8、(2-1，低)三极管的电流放大原理是电流的微小变化控制电流的较大变化。 9、(2-1，低)共射组态既有放大作用，又有放大作用。 10、(2-1，中)共基组态中，三极管的基极为公共端，极为输入端，极为输出端。 11、(2-1，难)某三极管3个电极电位分别为V E=1V,V B=1.7V,V C=1.2V。可判定该三极管是工作于 区的型的三极管。 12、(2-1，难)已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3.5V，②2.8 V，③5V，试判断： a．①脚是，②脚是，③脚是（e, b，c）； b．管型是（NPN，PNP）； c．材料是（硅，锗）。 13、(2-1，中)晶体三极管实现电流放大作用的外部条件是，电流分配关系是。 14、(2-1，低)温度升高对三极管各种参数的影响，最终将导致I C，静态工作点。 15、(2-1，低)一般情况下，晶体三极管的电流放大系数随温度的增加而，发射结的导通压降V BE 则随温度的增加而。 16、(2-1，低)画放大器交流通路时，和应作短路处理。 17、(2-2，低)在多级放大器里。前级是后级的，后级是前级的。 18、(2-2，低)多级放大器中每两个单级放大器之间的连接称为耦合。常用的耦合方式有：，，。 19、(2-2，中)输出端的零漂电压电压主要来自放大器静态电位的干扰变动，因此要抑制零漂，首先要抑制的零漂。目前抑制零漂比较有效的方法是采用。

半导体三极管β值测量仪

摘要 半导体三极管β值测量仪是用来测量NPN型三极管电流放大倍数β值的一种简易仪器。它的设计分为几个部分，首先是转化电路，用微电流电路使晶体管基极电流为一定值，用转化电路将所求c I转换为电压来测量。然后是比较电路，将转换电路得来的电压与所预设的基准电压比较即可知道β值的范围具体是在80~120,120~160还是160~200之间，其中基准电压用电阻分压的形式得到，大于对应的基准电压输出高电平，否则输出低电平，由比较电路的到比较结果后，将对应β值的由高到低的比较结果连接到发光二极管的阳极并且将二极管阴极接地这样即可实现当没有接入三极管或者β<80时，四个发光二极管全灭；80<β<120时，发光二极管亮一只；120<β<160时，发光二极管亮两个；160<β<200时，亮三个发光二极管；当β>200时，四只发光二极管全亮。 关键词：NPN三极管；转换电路；比较电路；发光二极管

一、总体方案与原理说明 1、总体方案框图如图： 2、各部分电路功能的简单说明： ① 转换电路：它是用与把不能直接用仪器测量的NPN 型三极管β值转换成可以直接被测量的集电极电压，再把这个电压采样放大，为下一级电压比较电路提供采样电压，其中包括提供恒定电流的电路和起放大隔离的差动放大电路。 ② 电压比较电路：由于被测量的物理量要分三档（即β值分别为80～120，120～160及160 ～200对应的分档编号分别是1、2、3）还要考虑到少于80，和大于200的，于是比较电路需要把结果分成五个层次。则至少需要四个基准电压，该电路就是有一个串联电阻网络产生四个不同的基准电压，再用四个运算放大器组成的比较电路，将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值 o U ，相应的一个比较电路输出为高电平，其余比较器输出为低电平。 ③显示：该电路功能是用发光二极管显示被测量的NPN 型三极管β值的档次。 二、原理及技术指标 1.转换电路 转换电路要将变化的三极管β值转化为与之成正比变化的电压量，再取样进行比较、分档。上述转换过程可由以下方案实现： （1）微电流源电路 为了获得极其微小的输出电流（如三极管基极电流比较小），这时可令 其电路图如下： 转换电路 比较电路 基准电压 显示电路

三极管的工作原理

三极管的工作原理集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

项目一三极管的工作原理 三极管，全称应为半导体三极管，也称晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，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。三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN 和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。下图是各种常用三极管的实物图和符号。 一、三极管的电流放大作用 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 二、三极管的偏置电路 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取）。当基极与发射极之间的电压小于时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于时，基极电流都是0）。如果我们事先在三极管的基 极上加上一个 合适的电流 （叫做偏置电 流，上图中那 个电阻Rb就 是用来提供这 个电流的，所 以它被叫做基 极偏置电 阻），那么当 一个小信号跟 这个偏置电流 叠加在一起 时，小信号就

半导体三极管β值及范围测量仪设计报告

课 程 设 计 课题名称：半导体三极管β值及范围测量仪完成人： 班级： 学号： 时间：

（一）设计内容及要求 1. 设计内容：制作一个自动测量NPN 型 硅三极管β值的显示测试仪。 2. 设计要求： 1）对被测NPN 型三极管值 分三档 2）β值的范围分别为80～120及120～160，160～200对应的分档编号分 别是1、2、3；待测三极管为空时显示0，超过200显示4。 3）用数码管 显示β值的档次 4）发挥部分：用三个数码管 显示β的大小，分别显示个位、十位和百位。显示范围为0-199；响应时间不超过2秒，显示器显示读数清晰，注意避免出现“叠加现象”。 （二）电路设计 电路设计整体框图 （三）实验器件 示波器 1台 万用表 1台 直流稳压电源 1 台

模拟实验装置 1台 数字试验箱 1台 四运放LM324 555定时器 三极管 二极管、稳压管 电位器、电阻器、电容器 CD4532、CD4511 数码管 （四）参数计算及元器件选择 1)微电流源（图1）：R1Q21Q 、、构成微电流源电路,Q3为待测三级管,微电流源提供基极电流b I ,R8提供输出电压。调节滑动变阻器1R 的阻值可以改变微电流源的输出电流b I ,b I 的选择应在A A μμ40~30之间为宜,且CE V 的选择应不小于V 1,以使三极管工作在合适的状态。 取待测管的b I 值为A μ40，即A =μ40R I ，根据公式：R V V I BE CC R 1 -= 得出： R BE CC I V V R 1 1-= ，Ω=A ===K R I V V V V R BE CC 5.3571,40,7.0,151得：μ，最终输出 电压为b b I R I V ββ04.080==

半导体三极管及其放大电路练习及答案

半导体三极管及其放大电路 一、选择题 1.晶体管能够放大的外部条件是_________ a 发射结正偏，集电结正偏 b 发射结反偏，集电结反偏 c 发射结正偏，集电结反偏 答案：c 2.当晶体管工作于饱和状态时，其_________ a 发射结正偏，集电结正偏 b 发射结反偏，集电结反偏 c 发射结正偏，集电结反偏 答案：a 3.对于硅晶体管来说其死区电压约为_________ a 0.1V b 0.5V c 0.7V 答案：b 4.锗晶体管的导通压降约|UBE|为_________ a 0.1V b 0.3V c 0.5V 答案：b 5. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为 0.06mA,3.66mA 和 3.6mA 。则该管的β为_____ a 40 b 50 c 60 答案：c 6.反向饱和电流越小，晶体管的稳定性能_________ a 越好 b 越差 c 无变化 答案：a 7.与锗晶体管相比，硅晶体管的温度稳定性能_________ a 高 b 低 c 一样 答案：a 8.温度升高，晶体管的电流放大系数 ________ a 增大 b 减小 c 不变 答案：a 9.温度升高，晶体管的管压降|UBE|_________ a 升高 b 降低 c 不变 答案：b 10.对 PNP 型晶体管来说，当其工作于放大状态时，_________ 极的电位最低。 a 发射极 b 基极 c 集电极 答案：c 11.温度升高，晶体管输入特性曲线_________ a 右移 b 左移 c 不变 答案：b 12.温度升高，晶体管输出特性曲线_________ a 上移 b 下移 c 不变 答案：a 12.温度升高，晶体管输出特性曲线间隔_________ a 不变 b 减小 c 增大 答案：c 12.晶体管共射极电流放大系数β与集电极电流Ic的关系是_________ a 两者无关 b 有关 c 无法判断 答案：a 15. 当晶体管的集电极电流Icm>Ic时，下列说法正确的是________ a 晶体管一定被烧毁 b 晶体管的PC=PCM c 晶体管的β一定减小 答案：c

(整理)【毕业设计】半导体三极管β值测量仪

【毕业设计】半导体三极管β值测量仪 2012课程设计论文题目：半导体三极管β值测量仪年级专业： 学号： 姓名： ________________ ____________ ____________ 摘要 本设计以集成运放LM324为核心器件并加以555定时器、编码、译码等器件搭接而成。在基本部分，首先自制微电流源产生恒定电流，作为待测三极管的基极电流，根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化， 集电极电阻上的电压又反映了IC，用差分电路从待测三极管的集电极采集电压， 即将变化的β值转化为与之成正比变化的电压量，再进行电压比较、分档，将连续变化的模拟量转化成高低电平0和1，再用CD4532编码、CD4511译码，显示部分采用共阴七段数码显示管。在发挥部分，设计压控振荡器将采集的电压量转化成与之成正比变化的频率，合理设定参数使在一定时间内通过的脉冲个数即为被测三极管的β值；计数时间控制信号是基于555定时器设计而成的多谐振荡器产生；74LS90构成十进制计加法计数器，用于计数脉冲的个数，计数时间结束时将计数值送74LS194锁存，并在计数时间信号的控制下将锁存数值送至CD4511译码，最后由共阴七段数码显示管显示计数值。纵观整体，本设计集所学电子技术大部分知识，

其中前半部分的微电流源、采样电路、电压比较电路以及压控振荡电路均属于模拟部分，而后半部分的编码、译码、定时及显示部分则属于数电部分。设计完成后首先在计算机上用multisim仿真优化设计方案，仿真正确后在面包板身上安装、调试。 关键词：三极管β值、微电流源、压控振荡器 目录 - 1 - 一、设计任务 ----------------------------------------------------------------------------------------------- -3- 二、设计要求 ----------------------------------------------------------------------------------------------- -3- 三、电路设计 ----------------------------------------------------------------------------------------------- -3- 3.1 设计思路 ----------------------------------------------------------------------------------------- -3- 3.1.1 基础部分 --------------------------------------------------------------------------------- -3- 3.1.2 发挥部分 --------------------------------------------------------------------------------- -6- 3.2 参数计算及部分元器件说明 ------------------------------------------------------------------- -9- 3.1.1 基础部分

三极管工作原理分析精辟透彻看后你就懂

三极管工作原理分析，精辟、透彻，看后你就懂 随着科学技的发展，电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。晶体三极管作为电子技术中一个最为基本的常用器件，其原理对于学习电子技术的人自然应该是一个重点。三极管原理的关键是要说明以下三点: 1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic，这看起来与二极管原理强调的PN结单向导电性相矛盾。 2、放大状态下集电极电流Ic为什么会只受控于电流Ib而与电压无关；即：Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。虽然基区较薄，但只要Ib为零，则Ic即为零。 3、饱和状态下，Vc电位很弱的情况下，仍然会有反向大电流Ic 的产生。 很多教科书对于这部分内容，在讲解方法上处理得并不适当。特别是针对初、中级学者的普及性教科书，大多采用了回避的方法，只给出结论却不讲原因。即使专业性很强的教科书，采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当，使讲解内容前后矛盾，甚至造成讲还不如不讲的效果，使初学者看后容易产生一头雾水的感觉。笔者根据多年的总结思考与教学实践，对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法，并通过具体的教学实践收到了一定效果。虽然新的讲解方法肯定会有所欠缺，但本人还

是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来，以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。 一、传统讲法及问题： 传统讲法一般分三步，以NPN型为例（以下所有讨论皆以NPN型硅管为例），如示意图A。1.发射区向基区注入电子；2.电子在基区的扩散与复合；3.集电区收集由基区扩散过来的电子。”（注1） 问题1：这种讲解方法在第3步中，讲解集电极电流Ic的形成原因时，不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通，从而产生了Ic，而是不恰当地侧重强调了Vc的高电位作用，同时又强调基区的薄。这种强调很容易使人产生误解。以为只要Vc足够大基区足够薄，集电结就可以反向导通，PN结的单向导电性就会失效。其实这正好与三极管的电流放大原理相矛盾。三极管的电流放大原理恰恰要求在放大状态下Ic与Vc在数量上必须无关，Ic只能受控于Ib。

项目1 1.3半导体三极管

1.3 半导体三极管 复习提问： 1、二极管的伏安特性是什么？ 2、说出二极管有哪些主要参数？ 导入新课： 单个的PN结，具有单向导通特性，加正向电压导通，加反向电压截止。利用这一特点，给一个PN结加上相应的外引线，然后用塑料、玻璃或铁皮等材料做外壳封装就成为最简单的二极管。如果两个PN结在一起会有什么样的特性？本节课就要研究两个PN结的三极管的特性及应用。三极管是由两个PN结、三个电极组成，这两个结靠的很近，工作时相互联系、相互影响，表现出两个单独的PN结完全不同的特性，与二极管相比，其功能完全不同，在电子电路中得到了广泛的应用。 新课内容： 一、三极管的结构和类型 1.晶体三极管的结构 晶体管三极管是由形成两个PN结的3块杂质半导体组成，因杂质半导体仅有P、N型两种，所以三极管的组成形式只有NPN型和PNP型两种。其结构和符号如图所示：

图1.3.1 三极管结构示意图和表示符号 三个区：集电区、基区、发射区 二个结：集电结、发射结 三个电极：集电极、基极、发射极 内部结构要求：发射区杂质浓度高；基区很薄且杂质浓度很低；集电区面积大于发射区面积。 注意：NPN型和PNP型表示符号的区别是发射结的箭头方向不同，它表示发射结正向偏置时的电流方向。外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。 2.晶体管三极管的类型 三极管如按结构可分为NPN型和PNP型；按所用的半导体材料可分为硅管和锗管；按功率可分为大、中、小功率管；按频率特性可分为低频管和高频管等。实际使用中采用NPN型晶体管较多。以下的讨论以NPN晶体管为例，所得结论对于PNP型晶体管同样适用。 二、三极管的电流分配和放大作用 1.晶体管实验电路 为了定量地分析晶体管的电流分配关系和放大原理，下面先介绍一个实验，实验电路如图1.3.2所示。 加电源电压U BB时发射结承受正向偏置电压， 而电源U CC>U BB，使集电结承受反向偏置电压，这 样可以使晶体管能够具有正常的电流放大作用。 图1.3.2 三极管实验电路改变电阻R B，基极电流I B、集电极电流I C和发射极电流I E都会发生变化，表1.3.1为实验所得一组数据。 表1.3.1 三极管各极电流实验数据

通俗易懂的三极管工作原理

通俗易懂的三极管工作原理 1、晶体三极管简介。晶体三极管是p 型和n 型半导体的有机结合，两个pn 结之间的相 互影响，使pn 结的功能发生了质的飞跃，具有电流放大作用。晶体三极管按结构粗分有npn 型和pnp 型两种类型。如图2-17所示。（用Q 、VT 、PQ 表示） 三极管之所以具有电流放大作用，首先，制造工艺上的两个特点：(1)基区的宽度做的非常薄；(2)发射区掺杂浓度高，即发射区与集电区相比具有杂质浓度高出数百倍。 2、晶体三极管的工作原理。 其次，三极管工作必 要条件是(a)在B 极和 E 极之间施加正向电 压(此电压的大小不能 超过1V)；（b ）在C 极 和E 极之间施加反向 电压（此电压应比eb 间电压较高）；（c ）若 要取得输出必须施加 负载。 图2-17 三极管的构造示意图 最后，当三极管满足必要的工作条件后，其工作原理如下： (1) 基极有电流流动时。由于B 极和E 极之间有正向电压，所以电子从发射极向基极移动，又因为C 极和E 极间施加了反向电压，因此，从发射极向基极移动的电子，在高电压的作用下，通过基极进入集电极。于是，在基极所加的正电压的作用下，发射极的大量电子被输送到集电极，产生很大的集电极电流。 （2）基极无电流流动时。在B 极和E 极之间不能施加电压的状态时，由于C 极和E 极 间施加了反向电压，所以集电极的 电子受电源正电压吸引而在C 极和E 极之间产生空间电荷区，阻碍了从发射极向集电极的电子流动，因而就没有集电极电流产生。 综上所述，在晶体三极管中 很小的基极电流可以导致很大的 集电极电流，这就是三极管的电 流放大作用。此外，三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止，这就是三极管的开关作 图2-18 晶体三极管特性曲线 用（开关特性）。参见晶体三极管特性曲线2-18图所示： 3、晶体三极管共发射极放大原理如下图所示： A 、vt 是一个npn 型三极管，起放大作用。

半导体三极管知识介绍

半导体三极管知识介绍 5.1 半导体三极管英文缩写：Q/T 5.2 半导体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。 5.3半导体三极管特点：半导体三极管（简称晶体管）是内部含有2个PN结，并且具有 放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可 互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。 NPN型，锗管多为PNP型。 `E() C(集电极) B(基极) NPN型三极管 PNP型三极管 5.4 半导体三极管放大的条件:要实现放大作用，必须给三极管加合适的电压，即管 子发射结必须具备正向偏压，而集电极必须反向偏压,这也是三极管的放大必须具备的外 部条件。 5.5 半导体三极管的主要参数 a; 电流放大系数：对于三极管的电流分配规律Ie=Ib+Ic,由于基极电流Ib的变化， 使集电极电流Ic发生更大的变化，即基极电流Ib的微小变化控制了集电极电流较大，这就 是三极管的电流放大原理。即β=ΔIc/ΔIb。 b;极间反向电流，集电极与基极的反向饱和电流。 c;极限参数：反向击穿电压，集电极最大允许电流、集电极最大允许功率损耗。 5.6半导体三极管具有三种工作状态，放大、饱和、截止，在模拟电路中一般使用放大 作用。饱和和截止状态一般合用在数字电路中。 a;半导体三极管的三种基本的放大电路。

共射极放大电路共集电极放大电路 b;三极管三种放大电路的区别及判断可以从放大电路中通过交流信号的传输路径来判断，

没有交流信号通过的极，就叫此极为公共极。 注：交流信号从基极输入，集电极输出，那发射极就叫公共极。 交流信号从基极输入，发射极输出，那集电极就叫公共极。 交流信号从发射极输入，集电极输出，那基极就叫公共极。 5.7 用万用表判断半导体三极管的极性和类型(用指针式万用表). a;先选量程：R﹡100或R﹡1K档位. b;判别半导体三极管基极： 用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极，红表笔分别接半导体三极管另外两各电极，观察指针偏转，若两次的测量阻值都大或是都小，则改脚所接就是基极（两次阻值都小的为NPN型管，两次阻值都大的为PNP型管），若两次测量阻值一大一小，则用黑笔重新固定半导体三极管一个引脚极继续测量，直到找到基极。 c;.判别半导体三极管的c极和e极： 确定基极后，对于NPN管，用万用表两表笔接三极管另外两极，交替测量两次，若两次测量的结果不相等，则其中测得阻值较小得一次黑笔接的是e极，红笔接得是c极（若是PNP型管则黑红表笔所接得电极相反）。 d; 判别半导体三极管的类型. 如果已知某个半导体三极管的基极,可以用红表笔接基极,黑表笔分别测量其另外两个电极引脚,如果测得的电阻值很大,则该三极管是NPN型半导体三极管,如果测量的电阻值都很小,则该三极管是PNP型半导体三极管. 5.8 现在常见的三极管大部分是塑封的，如何准确判断三极管的三只引脚哪个是b、c、e？三极管的b极很容易测出来，但怎么断定哪个是c哪个是e？ a; 这里推荐三种方法：第一种方法：对于有测三极管hFE插孔的指针表，先测出b极后，将三极管随意插到插孔中去（当然b极是可以插准确的），测一下hFE值，b;然后再将管子倒过来再测一遍，测得hFE值比较大的一次，各管脚插入的位置是正确的。第二种方法：对无hFE测量插孔的表，或管子太大不方便插入插孔的,可以用这种方法：对NPN管，先测出b极（管子是NPN还是PNP以及其b脚都很容易测出，是吧？），将表置于R×1kΩ档，将红表笔接假设的e极（注意拿红表笔的手不要碰到表笔尖或管脚），黑表笔接假设的c极，同时用手指捏住表笔尖及这个管脚，将管子拿起来，用你的舌尖舔一下b 极，看表头指针应有一定的偏转，如果你各表笔接得正确，指针偏转会大些，如果接得不对，指针偏转会小些，差别是很明显的。由此就可判定管子的c、e极。对PNP管，要将黑表笔接假设的e极（手不要碰到笔尖或管脚），红表笔接假设的c极，同时用手指捏住表笔尖及这个管脚，然后用舌尖舔一下b极，如果各表笔接得正确，表头指针会偏转得比较大。当然测量时表笔要交换一下测两次，比较读数后才能最后判定。这个方法适用于所有外形的三极

实验一 半导体二极管与三极管的识别与简单测试

图1 二极管外型图 实验一 常用半导体器件的识别与简单测试 一． 实验目的 1．掌握用万用表判别二极管的极性。测量二极管的正向压降及稳压管的稳压值。 2．掌握用万用表判别三极管的类型和e 、b 、c 三个管脚。 二． 预备知识 半导体二极管和三极管是组成分立元件电子电路的核心器 件。二极管具有单向导电性，可用于整流、检波、稳压、混频 电路中。三极管对信号具有放大作用和开关作用，它们的管壳 上都印有规格和型号。 （一）．二极管的识别与简单测试 1．普通二极管的识别与简单测试 普通二极管一般为塑料封装和金属封装两种，它们的外壳 上均印有型号和标记。标记箭头所指方向为阴极，如图1所示。 国外的产品一般在阴极端印有一个标记。 若遇到型号标记不清或不能确定其极性时，我们可以借助数字万用表的“”档作简单判别。测量原理：该挡测量时 输出一个恒定电流约为1mA ，显示值为二极管正向压降近似值， 单位是mV ；显示溢出数“1”，表示无穷大。 具体做法是：用红、黑两表笔分别接触二极管的两个引脚。 假如先显示溢出数“1”(反向)，再交换两表笔．必然为正向 测试。假设显示的读数为617。这说明：①二极管是好的。② 二极管的正向压降为617mV 即 O.617 V 。③显示正向压降时，红表笔所接的引脚为二极管的正极，黑表笔所接则为负极。假 如两次测量均显示溢出数“1”或两次均有较小的压降读数的 话，表明该二极管已损坏。在数字万用表中，“”挡和欧 姆档红表笔是高电位，黑表笔低电位，正好与指针式模拟万用 表相反。 2．特殊二极管的识别与简单测试 特殊二极管的种类较多，在此我们只介绍两种常用的特殊 二极管。 ①．发光二极管(LED) 发光二极管通常是用砷化镓、磷化镓等制成的一种新型器件。它具有工作电压低、耗电少、响应速度快、抗冲击、耐振动、性能好以及轻而小的特点，被广泛应用于单个显示电路或 作成七段矩阵式显示器。而在电路实验中，常用作逻辑显示器。发光二极管的电路符号如图2（a ）所示。 发光二极管和普通二极管一样内部有一PN 结，具有单向导电性，正向导通时才能发光。发光二极管发光颜色有多种，例如红、绿、黄等，形状有圆形和长方形等。发光二极管出厂时，一根引线做得比另一根引线长，通常，较长的引线表示阳极(+)，另一根为阴极(-)，如图2（b ）所示。若辨别不出引线的长短，则可以用辨别普通二极管管脚的方法来辨别其阳极和阴极。发光二极管正向工作电压一般在1.5~3V ，允许通过的电流为2~20mA ，电流的大小决定发光的亮度。电压、电流的大小依器件型号不同而稍有差异。若与5V 电源相连接使用时，一般需串接一个470Ω的降压电阻，以防止器件的损坏。用数字万用表的“ ” （a ）符号 （b ）外形 图2 发光二极管

三极管开关电路工作原理解析

三极管开关电路工作原理解析 图一所示是NPN三极管的共射极电路，图二所示是它的特性曲线图，图中它有3 种工作区域：截止区(Cutoff Region)、线性区 (Active Region) 、饱和区(Saturation Region)。三极管是以B 极电流IB 作为输入，操控整个三极管的工作状态。若三极管是在截止区，IB 趋近于0 (VBE 亦趋近于0)，C 极与E 极间约呈断路状态，IC = 0，VCE = VCC。若三极管是在线性区，B-E 接面为顺向偏压，B-C 接面为逆向偏压，IB 的值适中 (VBE = 0.7 V)， I C =h F E I B 呈比例放大，Vce = Vcc -Rc I c = V cc - Rc hFE IB可被 IB 操控。若三极管在饱和区，IB 很大，VBE = 0.8 V，VCE = 0.2 V，VBC = 0.6 V，B-C 与B-E 两接面均为正向偏压，C-E间等同于一个带有0.2 V 电位落差的通路，可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc ，Ic 与 IB 无关了，因此时的IB大过线性放大区的IB 值， Ic