晶体管：结构、特性及应用

晶体管可以说是电子电路中最重要的器件，如图5-6所示。它最主要的功能是电流放大和开关作用。顾名思义，晶体管具有3个电极。二极管是由一个PN结构成的，而晶体管由两个PN结构成，共用的一个电极成为晶体管的基极，其他的两个电极成为集电极和发射极。由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的晶体管，另一种是PNP型的晶体管。

图5-6 晶体管实物图

1.晶体管作用

晶体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。晶体管有一个重要的参数就是电流放大系数β。当晶体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β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，这就是晶体管的放大作用。晶体管还可以作电子开关，配合其他元件还可以构成振荡器。晶体管电路符号如图5-7所示。

图5-7 晶体管电路符号

2.晶体管种类

按材质分晶体管种类有：硅管、锗管。

按功能分晶体管种类有：开关管、功率管、达林顿管、光敏管等。

按晶体管消耗功率的不同晶体管的种类有：小功率管、中功率管和大功率管等。

按结构分晶体管的种类有：NPN、PNP。

下面对部分晶体管进行简述：

（1）低频小功率晶体管(www.xing528.com)

低频小功率晶体管一般指特征频率在3MHz以下，功率小于1W的晶体管，一般作为小信号放大用。

（2）高频小功率晶体管

高频小功率晶体管一般指特征频率大于3MHz，功率小于1W的晶体管。主要用于高频振荡、放大电路中。

（3）低频大功率晶体管

低频大功率晶体管指特征频率小于3MHz，功率大于1W的晶体管。低频大功率晶体管品种比较多，主要应用于电子音响设备的低频功率放大电路中。

（4）高频大功率晶体管

高频大功率晶体管指特征频率大于3MHz，功率大于1W的晶体管。主要用于通信等设备中作为功率驱动、放大。

（5）开关晶体管

开关晶体管是利用控制饱和区和截止区相互转换工作的。开关晶体管的开关过程需要一定的响应时间。开关响应时间的长短表示了晶体管开关特性的好坏。

（6）差分对管

差分对管是把两只性能一致的晶体管封装在一起的半导体器件。它能以最简单的方式构成性能优良的差分放大器。

（7）复合晶体管

复合晶体管是分别选用各种极性的晶体管进行复合连接，在组成复合晶体管时，不管选用什么样的晶体管，这些晶体管按照一定的方式连接后可以看成是一个高β的晶体管。组合复合晶体管时，应注意第一只管子的发射极电流方向必须与第二只管子的基极电流方向相同。复合晶体管的极性取决于第一只管子。复合晶体管的最大特点是电流放大倍数很高，所以多用于较大功率输出的电路中。