如何判断三极管的引脚并说明原理

三极管的工作原理及基础知识

1 三极管的结构和分类

其共同特征就是具有三个电极，这就是“三极管”简称的来历。通俗来讲，三极管内部为由P型半导体和N型半导体组成的三层结构，根据分层次序分为NPN型和PNP型两大类。

上述三层结构即为三极管的三个区, 中间比较薄的一层为基区，另外两层同为N型或P型，其中尺寸相对较小、多数载流子浓度相对较高的一层为发射区，另一层则为集电区。三极管的这种内部结构特点，是三极管能够起放大作用的内部条件。

三个区各自引出三个电极，分别为基极（b） 、发射极（e）和集电极（c）。

如图b所示，三层结构可以形成两个PN结，分别称为发射结和集电结。三极管符号中的箭头方向就是表示发射结的方向。

三极管内部结构中有两个具有单向导电性的PN结，因此当然可以用作开关元件，但同时三极管还是一个放大元件，正是它的出现促使了电子技术的飞跃发展。

2 三极管的电流放大作用

直流电压源Vcc应大于Vbb，从而使电路满足放大的外部条件：发射结正向偏置，集电极反向偏置。改变可调电阻Rb，基极电流IB，集电极电流Ic 和发射极电流IE都会发生变化，由测量结果可以得出以下结论：

（1） IE ＝ IB ＋ IC ( 符合克希荷夫电流定理）

（2） IC ≈ IB ×? （ ?称为电流放大系数，可表征三极管的电流放大能力）

（3）△ IC ≈ △ IB ×?

由上可见，三极管是一种具有电流放大作用的模拟器件。

3 三极管的放大原理

以下用NPN三极管为例说明其内部载流子运动规律和电流放大

原理，

1、发射区向基区扩散电子：由于发射结处于正向偏置，发射区的多数载流子（自由电子）不断扩散到基区，并不断从电源补充进电子，形成发射极电流IE。

2、电子在基区扩散和复合：由于基区很薄，其多数载流子（空穴）浓度很低，所以从发射极扩散过来的电子只有很少部分可以和基区空穴复合，形成比较小的基极电流IB，而剩下的绝大部分电子都能扩散到集电结边缘。

3、集电区收集从发射区扩散过来的电子：由于集电结反向偏置，可将从发射区扩散到基区并到达集电区边缘的电子拉入集电区，从而形成较大的集电极电流IC。

4 三极管的输入输出特性

三极管的输入特性是指当集-射极电压UCE为常数时，基极电流IB与基-射极电压UBE之间的关系曲线。

对硅管而言，当UCE超过1V时，集电结已经达到足够反偏，可以把从发射区扩散到基区的电子中的绝大部分拉入集电区。如果此时再增大UCE ，只要UBE保持不变（从发射区发射到基区的电子数就一定）， IB也就基本不变。就是说，当UCE超过1V后的输入特性曲线基本上是重合的。

由图可见，和二极管的伏安特性一样，三极管的输入特性也有一段死区，只有当UBE大于死区电压时，三极管才会出现基极电流IB。通常硅管的死区电压约为0.5V，锗管约为0.1V。在正常工作情况下，NPN型硅管的发射结电压UBE为0.6～0.7V，PNP型锗管的发射结电压UBE为-0.2～ -0.3V。

三极管的输出特性是指当基极电流IB一定时，集电极电流IC与集-射极电压UCE之间的关系曲线。在不同的IB下，可得出不同的曲线，所以三极管的输出特性是一组曲线。通常把输出特性曲线分为三个工作区：

1、放大区：输出特性曲线的近于水平部分是放大区。在放大区, IC ＝ IB ×?,由于在不同IB下电流放大系数近似相等，所以放大区也称为线性区。三级管要工作在放大区，发射结必须处于正向偏置，集电结则应处于反向偏置，对硅管而言应使UBE>0，UBC<0。

2、截止区： IB ＝ 0的曲线以下的区域称为截止区。实际上，对NPN硅管而言，当UBE＜0.5V时即已开始截止，但是为了使三极管可靠截止，常使UBE≤0V，此时发射结和集电结均处于反向偏置。

3、饱和区：输出特性曲线的陡直部分是饱和区，此时IB的变化对 IC的影响较小，放大区的?不再适用于饱和区 。在饱和区， UCE＜UBE，发射结和集电结均处于正向偏置。

测判三极管的口诀

三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方

法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，

动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。

一、 三颠倒，找基极

大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分

为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管，图1是它们的电路符号和等效电路。

测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。图2绘出了万用电表

欧姆挡的等效电路。由图可见，红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电

池的正极。

假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试的

第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电

表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和

2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测

量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必

然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参

看图1、图2不难理解它的道理)。

二、 PN结，定管型

找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子

的导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，

若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被

测管即为PNP型。

三、 顺箭头，偏转大

找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透

电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。

(1) 对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理，用万用电表的

黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度

都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→c极→b

极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”)，所以此时

黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。

(2) 对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，其电流流向一定是：黑表笔→e极→b极

→c极→红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一

定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极c(参看图1、图3可知)。

四、 测不出，动嘴巴

若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难

以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只

手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，

偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用，目

的是使效果更加明显。

半导体指纹头引脚定义如下：

1. VDD：电源正极，用于供应指纹头的电源电压。

2. GND：地线，用于指纹头的电源接地。

3. OUT：输出引脚，用于将指纹头读取到的数据发送给主控制器。

4. IN：输入引脚，用于将主控制器发送到指纹头的指令发送给指纹头。

5. RST：复位引脚，用于将指纹头从休眠状态唤醒。

有多种方法可以判定三极管的引脚。

三极管，也称半导体三极管，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。

晶体三极管，它是由2块N型（或P型）半导体中间夹着一块P型（或N型）半导体所组成。发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结。三条引线分别称为发射极e （Emitter）、基极b (Base)和集电极c (Collector)。（如图）

对与分辨三极管的三根引脚可以有多种方法。比较常见的有：

1、仪器测量：功能齐全的晶体管测试仪可以分辨管脚的属性，并给出特性参数；

2、标记法：三极管上通常有厂家做的标记。例如：特定的排列方式、标记号，不同管脚长度等。对于熟悉型号的三极管，可以很快分辨出管脚属性；

3、根据特性进行测试：这是检维修或DIY一些小制作时用得最多的一种方法。具体做法分两步：

　1）辨认基极和三极管类型。根据上图中（a），（b）两种三极管示意图右侧的二极管等效图，用测量二极管的方法判断三极管类型和基极；

　2）辨认发射极和集电极。（参见下图）以NPN晶体管为例。

用万用表电阻档连接已识别出的 b 以外的两极。分别用手同时捏住其中一极和 b。注意 b 不要碰到表笔。此时和 e 同时捏住后表现电阻值较小的一极是 c ，和 b 同时捏住后表现电阻值较大的一极是 e。

要注意的是，不同类型的万用表，其电阻档表笔所带的电压极性有所不同（下图中标的是正电和负电端，而不是表笔极性）。一般的机械万用表负笔是正电源，而数字万用表大多数正笔是正电。

此法的测量原理是利用了电阻测量和三极管的特性进行的。万用表测量电阻的方式是给电阻加一电压，根据电流判断阻值，它的读数虽然是电阻的大小，但实际上是经过两个表笔之间的电流大小；而三极管当 c 的电压分流到 b 时，其放大功能起作用形成较大的电流，使电阻读数较小。当 e 的电压分流到 b 时，三极管的放大作用很小，电阻读数较大。

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