晶体管的基本常识
晶体管的基本常识
一、晶体管的命名
彩显中使用的晶体管主要有晶体二极管、晶体三极管、可控硅和场效应管等等，其中最常用的是三极管和二极管两种。三极管以符号bg（旧）或（t）表示，二极管以d表示。
按制作材料分，晶体管可分为锗管和硅管两种。
按极性分，三极管有pnp和npn两种，而二极管有p型和n型之分。多数国产管用xxx表示，其中每一位都有特定含义：如 3 a x 31，第一位3代表三极管，2代表二极管。第二位代表材料和极性。a代表pnp型锗材料；b代表npn型锗材料；c为pnp型硅材料；d为npn型硅材料。第三位表示用途，其中x代表低频小功率管；d代表低频大功率管；g代表高频小功率管；a代表高频大功率管。最后面的数字是产品的序号，序号不同，各种指标略有差异。注意，二极管同三极管第二位意义基本相同，而第三位则含义不同。对于二极管来说，第三位的p代表检波管；w代表稳压管；z代表整流管。上面举的例子，具体来说就是pnp型锗材料低频小功率管。对于进口的三极管来说，就各有不同，要在实际使用过程中注意积累资料。
常用的进口管有韩国的90xx、80xx系列，欧洲的2sx系列，在该系列中，第三位含义同国产管的第三位基本相同。
晶体管是内部含有两个pn结，外部通常为三个引出电极的半导体器件。它对电信号有放大和开关等作用，应用十分广泛。
二、晶体管的种类
晶体管有多种分类方法。
（一）按半导体材料和极性分类
按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管管。按晶体管的极性可分为锗npn型晶体管、锗pnp晶体管、硅npn型晶体管和硅pnp型晶体管。
（二）按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。
（三）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。
（四）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。
（五）按封装结构分类
晶体管按封装结构可分为金属封装（简称金封）晶体管、塑料封装（简称塑封）晶体管、玻璃壳封装（简称玻封）晶体管、表面封装（片状）晶体管和陶瓷封装晶体管等。其封装外形多种多样。
（六）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、光敏晶体管和磁敏晶体管等多种类型。
三、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。
（一）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。
1．直流电流放大系数 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，一般用hfe或β表示。
2．交流电流放大系数 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△ic与基极电流变化量△ib的比值，一般用hfe或β表示。
hfe或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。
（二）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。
耗散功率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，否则会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，pcm等于或大于1w、小于5w的晶体管被称为中功率晶体管，将pcm等于或大于5w的晶体管称为大功率晶体管。
（三）频率特性
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放大作用。
晶体管的频率特性参数主要包括特征频率ft和最高振荡频率fm等。
1．特征频率ft 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β值将随着频率的升高而下降。特征频率是指β值降为1时晶体管的工作频率。
通常将特征频率ft小于或等于3mhz的晶体管称为低频管，将ft大于或等于30mhz的晶体管称为高频管，将ft大于3mhz、小于30mhz的晶体管称为中频管。
2．最高振荡频率fm 最高振荡频率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共基极截止频率fα，而特征频率ft则高于共基极截止频率fα、低于共集电极截止频率fβ。
（四）集电极最大电流icm
集电极最大电流是指晶体管集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。
（五）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工作电压。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。
1．集电极—发射极反向击穿电压 该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。
2．集电极—基极反向击穿电压 该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，用vcbo或bvcbo表示。
3．发射极—基极反向击穿电压 该电压是指当晶体管的集电极开路时，其发射极与基极与之间的最大允许反向电压，用vebo或bvebo表示。
（六）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。
1．集电极—基极之间的反向电流icbo 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，说明晶体管的温度特性越好。
2．集电极—发射极之间的反向击穿电流iceo 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，也称穿透电流。此电流值越小，说明晶体管的性能越好。
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按制作材料分，晶体管可分为锗管和硅管两种。
按极性分，三极管有pnp和npn两种，而二极管有p型和n型之分。多数国产管用xxx表示，其中每一位都有特定含义：如 3 a x 31，第一位3代表三极管，2代表二极管。第二位代表材料和极性。a代表pnp型锗材料；b代表npn型锗材料；c为pnp型硅材料；d为npn型硅材料。第三位表示用途，其中x代表低频小功率管；d代表低频大功率管；g代表高频小功率管；a代表高频大功率管。最后面的数字是产品的序号，序号不同，各种指标略有差异。注意，二极管同三极管第二位意义基本相同，而第三位则含义不同。对于二极管来说，第三位的p代表检波管；w代表稳压管；z代表整流管。上面举的例子，具体来说就是pnp型锗材料低频小功率管。对于进口的三极管来说，就各有不同，要在实际使用过程中注意积累资料。
常用的进口管有韩国的90xx、80xx系列，欧洲的2sx系列，在该系列中，第三位含义同国产管的第三位基本相同。
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二、晶体管的种类
晶体管有多种分类方法。
（一）按半导体材料和极性分类
按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管管。按晶体管的极性可分为锗npn型晶体管、锗pnp晶体管、硅npn型晶体管和硅pnp型晶体管。
（二）按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。
（三）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。
（四）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。
（五）按封装结构分类
晶体管按封装结构可分为金属封装（简称金封）晶体管、塑料封装（简称塑封）晶体管、玻璃壳封装（简称玻封）晶体管、表面封装（片状）晶体管和陶瓷封装晶体管等。其封装外形多种多样。
（六）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、光敏晶体管和磁敏晶体管等多种类型。
三、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。
（一）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。
1．直流电流放大系数 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，一般用hfe或β表示。
2．交流电流放大系数 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△ic与基极电流变化量△ib的比值，一般用hfe或β表示。
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（二）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。
耗散功率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，否则会造成晶体管因过载而损坏。
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（三）频率特性
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放大作用。
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1．特征频率ft 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β值将随着频率的升高而下降。特征频率是指β值降为1时晶体管的工作频率。
通常将特征频率ft小于或等于3mhz的晶体管称为低频管，将ft大于或等于30mhz的晶体管称为高频管，将ft大于3mhz、小于30mhz的晶体管称为中频管。
2．最高振荡频率fm 最高振荡频率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共基极截止频率fα，而特征频率ft则高于共基极截止频率fα、低于共集电极截止频率fβ。
（四）集电极最大电流icm
集电极最大电流是指晶体管集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。
（五）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工作电压。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。
1．集电极—发射极反向击穿电压 该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。
2．集电极—基极反向击穿电压 该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，用vcbo或bvcbo表示。
3．发射极—基极反向击穿电压 该电压是指当晶体管的集电极开路时，其发射极与基极与之间的最大允许反向电压，用vebo或bvebo表示。
（六）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。
1．集电极—基极之间的反向电流icbo 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，说明晶体管的温度特性越好。
2．集电极—发射极之间的反向击穿电流iceo 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，也称穿透电流。此电流值越小，说明晶体管的性能越好。
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