《电子技术基础与技能》三极管及其放大电路（1）（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《电子技术基础与技能》三极管及其放大电路-讲义 1.掌握三极管的结构和分类； 2.掌握三极管的命名和符号； 3.掌握三极管的特点； 知识点一 三极管的结构和分类 三极管的结构 三极管（晶体管）是一种半导体器件，内部含有三个区、两个PN结和三个电极。它有两种载流子（电子和空穴）参与导电，因此也称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor, BJT）。 根据掺杂类型的不同，三极管可以分为两种类型：NPN型和PNP型。 NPN型三极管： 结构： 由两块N型半导体中间夹着一块P型半导体构成。 区： 分为发射区（N型）、基区（P型）和集电区（N型）。 PN结： 发射区与基区之间形成发射结，集电区与基区之间形成集电结。 电极： 发射区的引出线称为发射极（E），基区的引出线称为基极（B），集电区的引出线称为集电极（C）。 PNP型三极管： 结构： 由两块P型半导体中间夹着一块N型半导体构成。 区： 分为发射区（P型）、基区（N型）和集电区（P型）。 PN结： 发射区与基区之间形成发射结，集电区与基区之间形成集电结。 电极： 发射区的引出线称为发射极（E），基区的引出线称为基极（B），集电区的引出线称为集电极（C）。 三极管的分类 三极管的分类方式有很多种，常见的分类方式如下： 按半导体材料分类： 锗管： 使用锗（Ge）作为半导体材料，工作温度较低，现在较少使用。 硅管： 使用硅（Si）作为半导体材料，工作温度较高，热稳定性好，是目前最常用的三极管。 按导电类型分类： NPN型三极管： 上述已解释。 PNP型三极管： 上述已解释。 按工作频率分类： 低频三极管： 用于处理低频信号的放大，例如3AX系列、3DX系列。 高频三极管： 用于处理高频信号的放大，例如3AG系列、3DG系列。 按功率分类： 小功率三极管： 用于小信号放大，例如3DG6。 中功率三极管： 用于中等功率放大，例如3DK4。 大功率三极管： 用于大功率放大，例如3DD系列、3AD系列。 按用途分类： 放大管： 用于放大电信号。 开关管： 用于数字电路中的开关元件。 达林顿管： 由两个三极管复合而成，具有高电流放大系数。 光敏三极管： 对光敏感的三极管，可用于光检测。 带阻尼行的三极管： 内部包含阻尼二极管，常用于行扫描输出级。 按封装形式分类： 金属封装： 例如TO-3、TO-39等。 塑料封装： 例如TO-92、TO-220、TO-251、TO-252、SOT-23、SOT-89、SOT-223等。 玻璃封装： 常见于小型三极管。 (单项选择题) 下列关于NPN型三极管结构的说法，正确的是？（ ） A. 由两块P型半导体中间夹着一块N型半导体构成 B. 发射区为P型半导体，基区为N型半导体，集电区为P型半导体 C. 发射区与基区之间形成集电结，基区与集电区之间形成发射结 D. 发射区为N型半导体，基区为P型半导体，集电区为N型半导体 【答案】D 【解析】NPN型三极管由两块N型半导体中间夹着一块P型半导体构成，发射区为N型半导体，基区为P型半导体，集电区为N型半导体。发射区与基区之间形成发射结，基区与集电区之间形成集电结。 【要点】考查NPN型三极管的结构。 1.(单项选择题) 下列关于三极管分类的说法，错误的是？（ ） A. 按半导体材料可分为硅管和锗管 B. 按导电类型可分为NPN型和PNP型 C. 按功率可分为小功率、中功率和大功率三极管 D. 按封装形式可分为金属封装、塑料封装和玻璃封装 【答案】B 【解析】三极管按导电类型可分为NPN型和PNP型，这是正确的分类方式。其他选项也是正确的分类方式。 【要点】考查三极管的分类方式。 2.(单项选择题) 下列哪个封装形式常用于表面贴装的三极管？（ ） A. TO-3 B. TO-220 C. SOT-23 D. TO-39 【答案】C 【解析】SOT-23是一种小外形封装，常用于表面贴装的三极管。TO-3、TO-220和TO-39通常用于插件式安装。 【要点】考查三极管封装形式及其应用。 3.(判断题) PNP型三极管的发射区为N型半导体，基区为P型半导体，集电区为N型半导体。（ ） 【答案】× 【解析】PNP型三极管的发射区为P型半导体，基区为N型半导体，集电区为P型半导体。 【要点】考查PNP型三极管的结构。 1.(判断题) 三极管按工作频率可分为低频三极管和高频三极管。（ ） 【答案】√ 【解析】三极管可以按照工作频率进行分类，常见的分类包括低频三极管和高频三极管。 【要点】考查三极管的分类方式。 2.(填空题) 三极管内部含有____个PN结，____个电极。 【答案】两，三 【解析】三极管内部含有两个PN结（发射结和集电结），三个电极（发射极、基极和集电极）。 【要点】考查三极管的基本结构。 3.(填空题) 按半导体材料分类，三极管可分为硅管和____管。 【答案】锗 【解析】按半导体材料分类，三极管可分为硅管和锗管。 【要点】考查三极管的分类方式。 · 三极管内部包含三个区、两个PN结和三个电极，根据掺杂类型可分为NPN型和PNP型两大类。 · 三极管可按材料、导电类型、功率、频率和封装等多种方式进行分类。 · NPN型三极管由两块N型半导体夹着一块P型半导体构成，而PNP型则相反。 · 三极管的封装形式多样，常见的有金属封装、塑料封装和玻璃封装等，不同的封装形式适用于不同的应用场景。 知识点二 三极管的命名和符号 三极管的命名 三极管的命名通常遵循一定的规则，以方便识别其类型、材料和参数。常见的命名规则如下： 国产三极管命名规则（以中国为例）： 第一位：数字，表示电极数目。例如，3 表示三极管。 第二位：字母，表示材料和极性。 A、B：锗材料。A 为 PNP 型，B 为 NPN 型。 C、D：硅材料。C 为 PNP 型，D 为 NPN 型。 E：化合物材料。 第三位：字母，表示特征频率范围。 X：低频小功率管（截止频率 < 3 MHz，耗散功率 < 1 W）。 G：高频小功率管（截止频率 ≥ 3 MHz，耗散功率 < 1 W）。 D：低频大功率管（截止频率 < 3 MHz，耗散功率 ≥ 1 W）。 A：高频大功率管（截止频率 ≥ 3 MHz，耗散功率 ≥ 1 W）。 第四位：数字，表示序号。 第五位：字母，表示规格号。 例如，3DG6 表示硅材料、NPN 型、高频小功率三极管。 国际电子联合会（IEC）命名规则： 第一位：字母，表示材料。 A、B：锗材料。A 为 PNP 型，B 为 NPN 型。 C、D：硅材料。C 为 PNP 型，D 为 NPN 型。 第二位：字母，表示特征频率范围和功率。 X：低频小功率管。 Y：低频大功率管。 B：低频小功率管。 C：低频大功率管。 D：低频小功率管。 E：低频大功率管。 F：高频小功率管。 G：高频大功率管。 第三位：数字或字母，表示序号。 例如，BC547 表示硅材料、NPN 型、高频小功率三极管。 三极管的符号 三极管的符号表示其在电路图中的连接方式和工作原理。常见的三极管符号如下： NPN 型三极管： 符号：一个带有箭头的三角形，箭头指向外。 解释：三角形表示三极管，箭头表示发射极（E），箭头向外表示电流从发射极流出。 PNP 型三极管： 符号：一个带有箭头的三角形，箭头指向内。 解释：三角形表示三极管，箭头表示发射极（E），箭头向内表示电流从发射极流入。 示例 其中： E：发射极（Emitter） B：基极（Base） C：集电极（Collector） （单项选择题）在下图中，选用s9014的三极管，从正面有字体部分看，从左到右的引脚分别为（   ） A．c、b、e B．e、b、c C．b、c、e D．b、e、c 【答案】B 1. (单项选择题) 下列关于三极管命名规则的说法，正确的是？（ ） A. 国产三极管命名规则中，第一位数字表示三极管的材料和极性 B. 国产三极管命名规则中，第二位字母表示三极管的序号 C. 国际电子联合会命名规则中，第一位字母表示三极管的电极数目 D. 国产三极管命名规则中，第二位字母表示三极管的材料和极性 【答案】D 【解析】国产三极管命名规则中，第一位数字表示电极数目，第二位字母表示材料和极性。国际电子联合会命名规则中，第一位字母表示材料。 【要点】考查三极管命名规则中各部分数字和字母的含义。 2. (单项选择题) 下列哪个选项表示的是硅材料、NPN 型、高频小功率三极管？（ ） A. 3AX21 B. 3DG6 C. 3AD30 D. 3CG12 【答案】B 【解析】3DG6：3 表示三极管，D 表示硅材料、NPN 型，G 表示高频小功率。3AX21：锗材料、PNP 型、低频小功率。3AD30：锗材料、PNP 型、低频大功率。3CG12：硅材料、PNP 型、高频小功率。 【要点】考查根据三极管型号判断其材料、极性和功率类型。 3. (判断题) 国产三极管命名规则中，3AD30 表示锗材料、PNP 型、低频大功率三极管。（ ） 【答案】√ 【解析】3AD30：3 表示三极管，A 表示锗材料、PNP 型，D 表示低频大功率。 【要点】考查国产三极管命名规则的具体应用。 1. (判断题) 在三极管符号中，箭头方向表示发射极电流的方向，对于 NPN 型三极管，箭头指向外。（ ） 【答案】√ 【解析】在三极管符号中，箭头方向表示发射极电流的方向。对于 NPN 型三极管，箭头指向外，表示电流从发射极流出。 【要点】考查三极管符号中箭头方向的含义。 2. (填空题) 国产三极管命名规则中，3DG6 中的“3”表示______。 【答案】电极数目 【解析】国产三极管命名规则中，第一位数字表示电极数目。3DG6 中的“3”表示三极管有三个电极。 【要点】考查国产三极管命名规则中第一位数字的含义。 3. (填空题) PNP 型三极管的符号中，箭头______表示发射极电流的方向。 【答案】向内 【解析】PNP 型三极管的符号中，箭头向内表示发射极电流的方向，即电流从发射极流入。 【要点】考查 PNP 型三极管符号中箭头方向的含义。 · 三极管命名规则中，国产三极管第一位数字表示电极数目，第二位字母表示材料和极性。 · 三极管符号中，箭头方向表示发射极电流的方向，NPN型箭头向外，PNP型箭头向内。 · 通过三极管型号可以判断其材料、极性和功率类型等信息。 · 三极管是电子电路中重要的半导体器件，其命名和符号规则有助于识别和应用。 知识点三 三极管的特点 三种工作状态：三极管可以工作在三种不同的状态：截止、放大和饱和。这三种状态分别对应于三极管的开关和放大功能。 截止状态：当三极管的输入电压低于一定阈值时，三极管处于截止状态，不导电。 放大状态：当输入电压在一定范围内时，三极管可以放大输入信号，这是三极管的主要工作状态。 饱和状态：当输入电压超过一定阈值时，三极管处于饱和状态，完全导电。 电流放大作用：三极管的一个重要特点是它能够放大电流。通过控制基极的小电流，可以控制集电极和发射极之间的大电流。这种放大作用使得三极管在模拟电路中非常有用。 开关作用：三极管也可以作为开关使用。在数字电路中，三极管通常工作在截止和饱和状态，起到开关的作用。 输入和输出特性：三极管的输入和输出特性曲线描述了它的电压-电流关系。这些曲线对于理解和设计三极管电路非常重要。 温度敏感性：三极管的性能受温度影响较大。温度变化会影响三极管的阈值电压、电流放大系数等参数，因此在设计电路时需要考虑温度补偿。 频率响应：三极管的频率响应决定了它能在多高的频率下正常工作。不同类型的三极管有不同的频率响应特性，适用于不同的应用场景。 功耗和散热：三极管在工作过程中会消耗一定的功率并产生热量。因此，三极管的功耗和散热设计也是电路设计中需要考虑的重要因素。 (单项选择题) 测得工作在放大状态的某三极管电流如图所示，则管脚自左至右的顺序及第②个电极的电流大小、方向分别为（   ）。 A．ebc、6 mA、流进 B．bce、6 mA、流出 C．bce、6 mA，流进 D．bec、6 mA、流出 【答案】C 1. (单项选择题) 三极管的电流放大作用是通过以下哪个参数来表征的？（ ） A. 电压放大倍数 B. 电流放大系数 C. 功率放大倍数 D. 频率响应范围 【答案】B 【解析】三极管的电流放大作用是通过电流放大系数来表征的，它表示集电极电流与基极电流的比值。 【要点】考查三极管电流放大作用的概念。 2. (单项选择题) 以下哪个选项不是三极管作为开关使用时的特点？（ ） A. 可以实现电路的通断控制 B. 工作速度快 C. 无触点，寿命长 D. 可以进行线性放大 【答案】D 【解析】三极管作为开关使用时，主要工作在截止和饱和两种状态，无法进行线性放大。线性放大是三极管在放大状态时的特点。 【要点】考查三极管开关特性的理解。 3. (判断题) 三极管的温度敏感性主要表现在温度升高时，电流放大系数会减小。（ ） 【答案】× 【解析】三极管的温度敏感性主要表现在温度升高时，电流放大系数会增大，而不是减小。 【要点】考查三极管温度敏感性的影响。 1. (判断题) 任何类型的三极管都可以在任意频率下正常工作。（ ） 【答案】× 【解析】不同类型的三极管有不同的频率响应特性，只能在一定频率范围内正常工作。 【要点】考查三极管频率响应特性的理解。 2. (填空题) 三极管的三种基本工作状态分别是截止、________和饱和。 【答案】放大 【解析】三极管的三种基本工作状态是截止、放大和饱和。 【要点】考查三极管基本工作状态的掌握。 3. (填空题) 三极管的________特性使其在模拟电路中能够放大微弱信号。 【答案】电流放大 【解析】三极管的电流放大特性使其在模拟电路中能够放大微弱信号。 【要点】考查三极管在模拟电路中的应用。 · 三极管有三种工作状态：截止、放大和饱和，分别对应不同的应用场景。 · 三极管的电流放大系数是其重要的参数，用于表征其放大能力。 · 三极管的性能受温度影响较大，温度升高通常会导致电流放大系数增大。 · 三极管的频率响应特性决定了其适用的频率范围，并非所有三极管都能在任意频率下正常工作。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$