常用电子元器件简介

晶体管在电路中的文字符号用字母“V”或“VT”（旧标准中为Q或BG等）表示。

1.晶体管的种类

晶体管根据其使用的半导体材料、极性、结构、制造工艺、电流容量、工作频率、装结构、功能及用途的不同，可以分为多种类型。

（1）按使用的半导体材料分类

晶体管按使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管。

（2）按极性分类

晶体管按极性可分为锗npn型晶体管、锗pnp型晶体管、硅npn型晶体管、和硅pnp型晶体管。

（3）按其结构及制造工艺分类

晶体管按其结构及制造工艺可分为扩散型晶体管、合金型晶体管和平面型晶体管。

（4）按电流容量分类

晶体管按电流容量可分为小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管。

（5）按工作频率分类

晶体管按工作频率可分为低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管等。

（6）按封装形式分类

按封装结构可分为金属封装晶体管、塑料封装晶体管、玻璃壳封装晶体管、表面封装晶体管和陶瓷封装晶体管等。

（7）按功能和用途分类

晶体管按功能和用途可分为低噪声放大晶体管、中高频放大晶体管、低频放大晶体管、开关晶体管、达林顿晶体管、高反压晶体管、带阻晶体管、带阻尼晶体管、微波晶体管、光电晶体管和磁敏晶体管等多种类型。

2.晶体管的主要参数

晶体管的主要参数有电流放大系数、耗散功率、频率特性、集电极最大电流、最大反向电压、反向电流等。

（1）电流放大系数

电流放大系数也称电流放大倍数，用来表示晶体管的放大能力。

根据晶体管工作状态的不同，电流放大系数又分为直流电流放大系数和交流电流放大系数。

直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数，是指在静态（无变化信号输入）时，晶体管

集电极电流IC与基极电流IB的比值，一般有hFE表示。

交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数，是指在交流状态下，晶体管集电极电流变化量ΔIC与基极电流变化量ΔIB的比值，一般用β或hFE表示。hFE和β既有区别又关系密切两个参数值在低频时较接近，在高频时有一些差异。

（2）耗散功率

耗散功率也称集电极最大允许耗散功率PCM，是指晶体管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。它与晶体管的最高允许结温和集电极最大电流有密切关系。

晶体管在使用时其实际功耗不允许超过PCM值，否则回造成晶体管因过载而损坏。通常将耗散功率PCM小于1W的晶体管称为小功率晶体管，而将PCM等于或大于1W、小于5W的晶体管称为中功率晶体管，将PCM等于或大于5W的晶体管称为大功率晶体管。

（3）频率特性

频率特性参数主要包括特征频率fT最高震荡频率fM等。晶体管的工作频率超过截止频率fβ或fα时，其电流放大系数值将随着频率的升高而下降。

特征频率是指晶体管的工作频率升高到β值降位1时的频率。通常将特征频率fT小于或等于3MHz的晶体管称为低频管，而将fT大于3MHz的晶体管称为高频管。

最高振荡频率fM是指晶体管的功率增益降为1时所对应的频率。通常，高频晶体管的最高振荡频率低于其基极截止频率fα，而特征频率fT则高于其基极截止频率fα，低于其集电极截止频率fβ。晶体管的电流放大系数与工作频率有关。若晶体管超过了其工作频率范围，则会出现放大能力减弱甚至失去作用。

（4）集电极最大电流ICM

集电极最大电流ICM是指晶体管集电极电极所允许通过的最大电流。当晶体管的集电极电流IC超过ICM时，晶体管的β值等参数将发生明显变化，影响其正常工作，甚至还会损坏。

（5）最大反向电压

最大反向电压是指晶体管在工作时所允许施加的最高电压。它包括集电极-发射极反向击穿电压、集电极-基极反向击穿电压和发射极-基极反向击穿电压。

集电极-发射极反向击穿电压是指当晶体管基极开路时，其集电极与发射极之间的最大允许反向电压，一般用VCEO或BVCEO表示。

集电极-基极反向击穿电压是指当晶体管发射极开路时，其集电极与基极之间的最大允许反向电压，一般用VCBO或BVCBO表示。

发射极-基极反向击穿电压是指当晶体管集电极开路时，其发射极与基极之间的最大允许反向电压，一般用VEBO或BVEBO表示。

（6）反向电流

晶体管的反向电流包括其集电极-基极之间的反向电流ICBO和集电极-发射极之间的反向击穿电流ICEO。

集电极-基极之间的反向电流ICBO也称集电结反向漏电电流，是指当晶体管的发射极开路时，集电极与基极之间的反向电流。ICBO对温度较敏感，该值越小，说明晶体管的温度系数越好。

集电极-发射极之间的反向击穿电流ICEO是指当晶体管的基极开路时，其集电极与发射极之间的反向漏电电流。此电流值越小，说明晶体管的性能越好。

3.晶体管的结构与工作原理

（1）晶体管的结构

晶体管内部有两个pn结构成，其三个电极分别为集电极（C极）、基极（B极）和发射极（E极）。晶体管的两个pn结分别称为集电结（C、B极之间）和发射结（B、E极之间），发射结与集电结之间为基区。

根据结构不同，晶体管又分为pnp型和npn型两类，在电路图形符号上可以看出两种类型晶体管的发射极箭头（代表集电极电流的方向）方向不同。pnp型晶体管的发射极箭头内，npn型晶体管的发射极箭头朝外。

（2）晶体管各个电极的作用及电流分配

晶体管三个电极的作用是：发射极用来发射电子；基极用来控制E极发射电子的数量；集电极用来收集电子。

晶体管在正常工作时，其发射极电流IE等于基极电流IB与集电极电流IC之和。

（3）晶体管的放大原理

晶体管属于电流控制型半导体器件，其放大特性主要是指它对电流的放大能力。

晶体管的放大原理是：当晶体管的基极电流发生变化时，其集电极电流将发生更大的变化或在晶体管具备了工作条件后，若从基极加如一个较小的信号，则其集电极输出一个较大的信号。

（4）晶体管的工作条件

晶体管的工作条件是：发射结要加上较低的正向电压（即正向偏置电压），集电结要加上较高的反向电压（即反向偏置电压）。

晶体管发射极的正向偏置电压约等于pn结电压，即硅管为0.6～0.7V，锗管为0.2～0.3V。集电结的反向偏置电压视具体型号而定。

（5）晶体管的工作状态

晶体管有截止、导通和饱和导通三种状态。

在晶体管不具备工作条件时，它处于截止状态，内阻很大，各极电流几乎为零。

当晶体管的发射结加上合适的正向偏置电压、集电极加上反向偏置电压，晶体管导通，其内阻变小，各电极均有工作电流产生（IE=IB+IC）。适当增大其发射结的正向偏置电压、使基极电流IB增大时，集电极电流IC和发射极电流IE也会随之增大。

当晶体管发射结的正向偏置电压增大至一定值（硅管等于或略高于0.7V，锗管等于或略高于0.3V）时，

晶体管将从导通放大状态进入饱和导通状态，此时集电极电流IC将处于较大的恒定状态，且已不受基极电流IB的控制。晶体管的导通内阻很小（相当于开关被接通），集电极与发射极之间的电压低于发射结电压，集电极也由反偏状态变为正偏状态。

4.常用晶体管

常用晶体管有高频晶体管、超高频晶体管、中低频晶体管、开关晶体管、带阻尼行输出管、带阻尼晶体管等。

（1）高频晶体管

高频晶体管（指特征频率大于30MHz的晶体管）可分为高频中、小功率晶体管和高频大功率晶体管。

高频小功率晶体管一般用于工作频率较高、功率不超过1W的放大、振荡、混频、控制等电路中。常用的国产高频小功率晶体管有3AG1～3AG4、3AG11～3AG14、3CG3、3CG14、3CG21、3DG6、3DG8、2DG12、3DG130等。常用的进口高频小功率晶体管有2N5551、2N5401、BC148、BC158、BC328、BC548、BC558、9011～9015、S9011～S9015、2SA1015、2SC1815、2SA673等型号。高频中、大功率晶体管一般用于视频放大电路、前置放大电路、互补驱动电路、高压开关电路及行推动等电路。常用的国产高频中、大功率晶体管有3DA87、3DA93、3DA151等型号。

（2）超高频晶体管

超高频晶体管也称微波晶体管，其频率特性一般高于500MHz，主要用于电视机的高频调谐器中处理甚高频信号和特高频信号。常用的国产超高频晶体管有3DG56（2G210）3DG80（2G211、2G910）等型号。

（3）中、低频晶体管

低频晶体管的频率特性一般低于或等于3MHz中频晶体管的频率特性一般低于30MHz.

中、低频小功率晶体管主要用于工作频率较低、功率在1W以下的低频放大和功率放大等电路中。常用的国产低频小功率晶体管有3AX31、3BX31、3AX81、3DX200～3DX204、3CX200～3CX204等型号。常用的进口中、低频小功率晶体管有2SA940、2SC2073、2SC1815、2SB134、2N2944～2N2946等型号。中、低频大功率晶体管一般用在电视机、音响等家电中作电源调整管、开关管、场输出管、行输出管、功率输出管。常用的国产低频大功率晶体管有3DD102、3DD15、DD01、DD03、3AD6、3AD30、3DA58、DF104等型号。

（4）开关晶体管

开关晶体管是一种饱和导通与截止状态变化速度较快的晶体管，可用于各种脉冲电路、开关电源电路及功率输出电路中。

开关晶体管分为小功率开关晶体管和高压反向大功率开关晶体管。小功率开关晶体管一般用于高频放大电路、脉冲电路、开关电路及同步分离电路等。高反压大功率开关晶体管通常为硅npn型，其最高反向电压VCBO高于800V，一般用于开关电源中做开关管。

常用的国产小功率和大功率开关晶体管有3AK系列、3CK系列等。常用的高反压大功率晶体管有2SD820、2SD850、2SD1401、2SD1431～2SD1433、2SC1942得便法型号。

（5）达林顿管