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三极管（Transistor）是一种具有三个控制电极的半导体器件，它能够放大电信号或用作开关。三极管的基本结构包括两种半导体材料——N型半导体和P型半导体——按照一定的组合方式形成三个区域，分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。根据半导体组合的不同，三极管可以分为两种类型：NPN型和PNP型。
三极管的功能：信号的放大、电子开关
三个电极 ：e（发射极）b（基极）c（集电极）
很好理解吧？PNP型，e发射集的箭头朝向b基极的n区域。NPN型，b基极的箭头朝向e发射集的n区域。
三极管的三种工作状态
截止状态
当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。
放大状态
当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和状态
当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
根据这三种状态，我们日常使用三极管通常有俩种方式： 1、放大状态：让三极管保持在放大状态，用来搭建分立元件放大电路。 2、开关状态：让三极管在截至状态和饱和状态之间切换，这时相当于一个开关，用来当作电子开关
三极管的主要参数（选型指导）
1.电流放大系数
分直流和交流放大系数：
直流也叫做静态电流放大系数，是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。
交流也叫动态电流放大系数，指在交流状态下的HFE或β。
2 耗散功率
也叫集电极最大允许耗散功率PCM，是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，晶体管使用时，其实际耗散功率不允许超过PCM值，否则会造成晶体管因过载而损坏。
PCM小于1W的叫小功率晶体管，1W<PCM<5W的叫中功率晶体管，大于5W的是大功率晶体管。
3 频率特性
晶体管的放大系数和工作频率有关，如果超过了工作频率，则会出现放大能力减弱甚至失去放大作用。晶体管的频率特性主要包括特征频率FT和最高振荡频率FM等。
特征频率：当f= fT时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率大于fT,电路将不正常工作。
fT称作增益带宽积，即fT=βfo。若已知当前三极管的工作频率fo以及高频电流放大倍数，便可得出特征频率fT。随着工作频率的升高，放大倍数会下降．fT也可以定义为β=1时的频率。
小于或者等于3MHZ是低频管，大于或等于30MHZ是高频管，大于3MHZ小于30MHZ是中频管。
最高振荡频率FM，只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Fa，而特征频率FT则高于共基极截止频率Fa，低于共集电极截止频率Fβ。
4 集电极最大电流Icm
是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，甚至损坏。
5 最大反向电压
指晶体管在工作时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。
集电极-发射极反向击穿电压指晶体管基极开路时，集电极与发射极之间的最大允许反向电压，是集电极与发射极反向击穿电压，表示临界饱和时的饱和电压，用VCEO或者BVCEO表示。
集电极-基极反向击穿电压，是发射极开路时，集电极与基极之间的最大允许反向电压，用VCBO或BVCBO表示。
发射极-基极反向击穿电压，指晶体管的集电极开路时，发射极与基极之间的最大允许反向电压，用VEBO或BVEBO表示。
6 反向电流
包括集电极-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。
ICBO也叫集电结反向漏电流，是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。
ICEO是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，也叫穿透电流。此值越小，说明晶体管的性能越好。
7 其他参数
Ibs:基极饱和导通电流；放大态，IB一定要小于使三极管饱和的电流。
三级管的日常应用
NPN三极管开关电路
电路分析：上图为NPN型三极管，按下开关S1，约1mA的Ib流过箭头，三极管工作在饱和状态，c极到e极完全导通，c极电平接近0V(GND)，负载RL两端压降接近5V；Ib与Ic电流都流入e极，根据电流方向，e极为低电平，应接地，c极接负载和电源。
电路分析：对于NPN三极管，更应该在b极加一个下拉电阻，一是为了保证b、e极间电容加速放电，加快三极管截止；二是为了保证给三极管b极一个已知逻辑状态，防止控制输入端悬空或高阻态时对三极管工作状态的不确定。
PNP三极管开关电路
电路分析：上图为PNP型三极管，按下开关S2，约1mA的Ib流过箭头，三极管工作在饱和状态，e极到c极完全导通，c极电平接近5V，负载RL两端压降接近5V；Ib与Ic电流都流出e极，根据电流方向，e极为高电平，应接电源，c极接负载和地
电路分析：对于PNP三极管，更应该在b极加一个上拉电阻，原理同NPN三极管。
电子开关 ---- 流控型开关，有电流就能导通
一般用单片机来控制微型小电机、蜂鸣器、继电器等电压电流较大的器件时，都会选择用三极管来驱动用的多的是 NPN 三极管、PNP 的很少用。此时三极管工作在开关状态 NPN 三极管的驱动电路是高电平使能，PNP 三极管的驱动电路是低电平使能。 基极电阻通常为1K
三极管的选型
这里列举出了常用的三极管型号，直接根据需求选用即可：
1、单片机驱动发光二极管、蜂鸣器、小型继电器：S8050(N) （贴片小封装SOT-23 ，小功率）
2、单片机驱动比较大的继电器和微型小电机：D882(N) （贴片小封装SOT-89 ，中小功率）
3、单片机驱动MOS管，控制电机：D882(N)+B772(P)对管，更强驱动能力：TIP41C(N)+TIP42C(P)对管
三极管用作开关电源的电子开关：TIP41C(N)或TIP42C(N)，或者更大耐压耐流的三极管
一些面试|笔试问题
在实际使用中怎么测试三极管工作在哪个状态？
- 在路电压检测判断法：这是一种常用的方法，通过测量三极管各引脚的电压值来推断其工作是否正常，进而判断其好坏 3。
- 大功率晶体三极管的检测：对于大功率三极管，由于其工作电流较大，PN结面积较大，反向饱和电流也较大，通常使用万用表的R×10或R×1挡来测量，而不是R×1k挡 3。
- 判别电极：通过测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值来判定基极。如果红表笔接的是基极b，黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三极管为PNP型管；反之，则为NPN型管 5。
- 测量极间电阻：使用万用表测量发射结和集电结的正向电阻值，这些值通常较低，而其他接法测得的电阻值都很高，约为几百千欧至无穷大 5。
- 测量放大能力(β)：有些型号的万用表具有测量三极管hFE的刻度线及其测试插座，可以方便地测量三极管的放大倍数 5。
- Author:黄光灿
- URL:guangcan.icu/article/10b698a0-fad5-8038-8c07-ca37cbbee313
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