三极管基本知识

一、基本概念

它最主要的功能是电流放大（模拟电路）和开关作用（数字电路）。

三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。

三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是电流的方向。

符号的第一部分“3”表示三极管。符号的第二部分表示器件的材料和结构：A——PNP型锗材料；B——NPN型锗材料；C——PNP型硅材料；D——NPN型硅材料。符号的第三部分表示功能：U——光电管；K——开关管；X——低频小功率管；G——高频小功率管；D——低频大功率管；A——高频大功率管。另外，3DJ型为场效应管，BT打头的表示半导体特殊元件。如：3DG12B、3AX21。

三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数 b。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流b 倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。

三极管还可以作电子开关，配合其它元件还可以构成振荡器。

二、三极管的分类

1)按PN结的组合方式可分为NPN型和PNP型；

2)按材料可分为锗三极管和硅三极管；

3)按工作频率可分为高频三极管（fa≥3MHz）和低频三极管（fa＜3MHz）；4)按功率可分为大功率管（PC≥1W）和小功率三极管（PC＜1W）5)按用途课分为普通放大三极管和开关三极管等。

三、三极管的电流放大作用

1)三极管放大的外部条件：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)电流分配规律 Ie=Ic+Ib

3)三极管电流放大的实质是以基极电流IB的微小变化控制集电极电流IC的较大变化。

四、三极管输出特性

1) 三极管工作在饱和与截止区时，具有“开关”特性，可应用于脉冲数字电路中，起开关作用；2) 三极管工作在放大区时，可应用在模拟电路中，起放大作用；3) 所以三极管具有“开关”和“放大”两大功能。

五、测试工作状态

测量三极管引脚对地电压，可判断管子的工作状态：

1) NPN管 —— Vc＞Vb＞Ve，

PNP管 —— Vc＜Vb＜Ve。处于放大状态。

2) 若测的三极管的集电极对地电压Vc接近电源电压Vcc，则表明管子处于截止状态(开关断开)。

3) 若测的三极管的集电极对地电压Vc接近零（硅管小于0.7V，锗管小于0.3V），则表明管子处于饱和状态(开关闭合)。

判断步骤及方案：

1) 先量出C、B、E各点对地的电压

2) 如果Uce<Ube,则处于饱和状态

3) NPN管 —— Vc＞Vb＞Ve，

PNP管 —— Vc＜Vb＜Ve。处于放大状态。

4) 否则处于截止状态

例子如下：

IRF830PBF 特点描述

类别：分离式半导体产品

家庭：MOSFET，GaNFET - 单

系列：-

FET 型：MOSFET N 通道，金属氧化物

FET 特点：标准型

开态Rds（最大）@ Id, Vgs @ 25° C：1.5 欧姆 @ 2.7A, 10V漏极至源极电压(Vdss)：500V电流 - 连续漏极(Id) @ 25° C：4.5A

Id 时的 Vgs(th)（最大）：4V @ 250?A

闸电荷(Qg) @ Vgs：38nC @ 10V

在 Vds 时的输入电容(Ciss) ：610pF @ 25V

功率 - 最大：74W

安装类型：通孔

封装/外壳：TO-220-3 (直引线)

包装：管件

供应商设备封装：*

其它名称：*IRF830PBF

国内大多都是用CO2激光管，运用于激光打标机、激光雕刻机等等激光管作为所有激光应用产品的核心部件，是所有激光应用产品的重中之重；而且激光管的种类是很多。下面，将分别从激光工作物质、激励方式、运转方式、输出波长范围等几个方面进行分类介绍。按工作物质分类　根据工作物质物态的不同可把所有的激光管分为以下几大类：①固体（晶体和玻璃）激光管，这类激光管所采用的工作物质，是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的；②气体激光管，它们所采用的工作物质是气体，并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同，而进一步区分为原子气体激光管、离子气体激光管、分子气体激光管、准分子气体激光管等；③液体激光管，这类激光管所采用的工作物质主要包括两类，一类是有机荧光染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子（如Nd）起工作粒子作用，而无机化合物液体（如SeOCl）则起基质的作用；④半导体激光管，这类激光管是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用，其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入)，在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间，通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转，从而产生光的受激发射作用；⑤自由电子激光管，这是一种特殊类型的新型激光管，工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束，只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射，原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域，因此具有很诱人的前景。按激励方式分类　①光泵式激光管。指以光泵方式激励的激光管，包括几乎是全部的固体激光管和液体激光管，以及少数气体激光管和半导体激光管。②电激励式激光管。大部分气体激光管均是采用气体放电（直流放电、交流放电、脉冲放电、电子束注入）方式进行激励，而一般常见的半导体激光管多是采用结电流注入方式进行激励，某些半导体激光管亦可采用高能电子束注入方式激励。③化学激光管。这是专门指利用化学反应释放的能量对工作物质进行激励的激光管，反希望产生的化学反应可分别采用光照引发、放电引发、化学引发。④核泵浦激光管。指专门利用小型核裂变反应所释放出的能量来激励工作物质的一类特种激光管，如核泵浦氦氩激光管等。按运转方式分类　由于激光管所采用的工作物质、激励方式以及应用目的的不同，其运转方式和工作状态亦相应有所不同，从而可区分为以下几种主要的类型。①连续激光管，其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出，可以在一段较长的时间范围内以连续方式持续进行，以连续光源激励的固体激光管和以连续电激励方式工作的气体激光管及半导体激光管，均属此类。由于连续运转过程中往往不可避免地产生器件的过热效应，因此多数需采取适当的冷却措施。②单次脉冲激光管，对这类激光管而言，工作物质的激励和相应的激光发射，从时间上来说均是一个单次脉冲过程，一般的固体激光管、液体激光管以及某些特殊的气体激光管，均采用此方式运转，此时器件的热效应可以忽略，故可以不采取特殊的冷却措施。③重复脉冲激光管，这类器件的特点是其输出为一系列的重复激光脉冲，为此，器件可相应以重复脉冲的方式激励，或以连续方式进行激励但以一定方式调制激光振荡过程,以获得重复脉冲激光输出,通常亦要求对器件采取有效的冷却措施。④调激光管,这是专门指采用一定的 开关技术以获得较高输出功率的脉冲激光管，其工作原理是在工作物质的粒子数反转状态形成后并不使其产生激光振荡 (开关处于关闭状态)，待粒子数积累到足够高的程度后，突然瞬时打开 开关，从而可在较短的时间内（例如10～10秒）形成十分强的激光振荡和高功率脉冲激光输出（见技术'" class=link>激光调 技术）。⑤锁模激光管，这是一类采用锁模技术的特殊类型激光管，其工作特点是由共振腔内不同纵向模式之间有确定的相位关系，因此可获得一系列在时间上来看是等间隔的激光超短脉冲（脉宽10～10秒）序列，若进一步采用特殊的快速光开关技术，还可以从上述脉冲序列中选择出单一的超短激光脉冲（见激光锁模技术）。⑥单模和稳频激光管，单模激光管是指在采用一定的限模技术后处于单横模或单纵模状态运转的激光管，稳频激光管是指采用一定的自动控制措施使激光管输出波长或频率稳定在一定精度范围内的特殊激光管件，在某些情况下，还可以制成既是单模运转又具有频率自动稳定控制能力的特种激光管件（见激光稳频技术）。⑦可调谐激光管，在一般情况下，激光管的输出波长是固定不变的，但采用特殊的调谐技术后，使得某些激光管的输出激光波长，可在一定的范围内连续可控地发生变化，这一类激光管称为可调谐激光管（见激光调谐技术）。按输出波段范围分类　根据输出激光波长范围之不同，可将各类激光管区分为以下几种。①远红外激光管，输出波长范围处于25～1000微米之间, 某些分子气体激光管以及自由电子激光管的激光输出即落入这一区域。②中红外激光管，指输出激光波长处于中红外区(2.5～25微米)的激光管件,代表者为CO分子气体激光管(10.6微米)、 CO分子气体激光管（5～6微米）。③近红外激光管,指输出激光波长处于近红外区（0.75～2.5微米）的激光管件，代表者为掺钕固体激光管（1.06微米）、CaAs半导体二极管激光管(约 0.8微米)和某些气体激光管等。④可见激光管，指输出激光波长处于可见光谱区（4000～7000埃或0.4～0.7微米）的一类激光管件，代表者为红宝石激光管 （6943埃）、 氦氖激光管（6328埃）、氩离子激光管（4880埃、5145埃）、氪离子激光管（4762埃、5208埃、5682埃、6471埃）以及一些可调谐染料激光管等。⑤近紫外激光管，其输出激光波长范围处于近紫外光谱区（2000～4000埃），代表者为氮分子激光管(3371埃)氟化氙(XeF)准分子激光管（3511埃、3531埃）、 氟化氪(KrF)准分子激光管(2490埃)以及某些可调谐染料激光管等⑥真空紫外激光管,其输出激光波长范围处于真空紫外光谱区(50～2000埃）代表者为（H）分子激光管 (1644～1098埃)、氙(Xe)准分子激光管（1730埃）等。⑦X射线激光管, 指输出波长处于X射线谱区（0.01～50埃）的激光管系统，目前软X 射线已研制成功，但仍处于探索阶段。

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