晶体管是模拟电路中基础的器件对于电子工程师来说，了解晶体管工作的条件和判断晶体管的工作状态都是非常基础的本文将带大家一起学习或回顾一下。

在共发射極电压放大器中为了取出晶体管输出端的被放大信号电压Use（动态信号），需要在集电极串接一只电阻Rc这样一来，当集电极电流Ic通过 时在Re上产生一电压降IcRc，输出电压由晶体管c-e之间取出即Usc=Uce=Ec-IcRc，所以Use也和IcRc —样随输入电压Ui的发生而相应地变化

2、集电极电源Ec（或Vcc）：

Ec保证晶体管的集电结处于反向偏置，使管子工作在放大状态使弱信号变为强信号。能量的来源是靠Ec的维持而不是晶体管自身。

为了使晶体管产苼电流放大作用除了保证集电结处于反向偏置外，还须使发射结处于正向偏置Eb的作用就是向发射结提供正向偏置电压，并配合适当的基级 电阻Rb以建立起一定的静态基极电流Ib。当Vbe很小时Ib=O，只有当Vbe超过某一值时（硅管约0.5V锗管约0.2V，称为门槛电压）管 子开始导通，出现Ib随后，Ib将随Vbe增大而增大但是，Vbe和Ib的关系不是线性关系：当Vbe大于0.7V后Vbe再增加一点点，Ib就会 增加很多晶体管充分导通的Vbe近似等于一常数（硅管约0.5V，锗管约 0.5V）

4、基极偏流电阻Rb：

在电源Eb的大小已经确定的条件下，改变Rb的阻值就可以改变晶体管的静态电流Ib从而也改变了集电極静态电流Ic和管压降Vce，使放大器建立起合适的直流工作状态

二、晶体管工作状态的判断

晶体三极管工作在放大区时，其发射结（b、e极之間）为正偏集电结（b、c极之间）为反偏。对于小功率的NPN型硅呈现为 Vbe≈0.7V，Vbc《0V（具体数值视电源电压Ec与有关元件的数值而定）：对于NPN型锗管Vbe≈0.2V，Vbc《0V;对于 PNP型的晶体三极管上述电压值的符号相反，即小功率PNP型硅管Vbe≈-0.7VVbc》0V，对于小功率 PNP型锗管Vbe≈-0.2V，Vbc》0V如果我们在检测电路中發现晶体三极管极间电压为上述数值，即可判断该三极管工作在放大区由该三极管组成的这部分电路为放大电路。

另外在由晶体管组荿的振荡电路中，其三极管也是工作在放大区但由于三极管的输出经选频谐振回路并同相反 馈到其b、C极之间，使电路起振那么b、e极之間的电压Ube，对于硅管来说就小于0.7V 了（一般为0.2V左右）如果我们检测出Vbe《0.7V，且用导线短接选频谐振电路中的电感使电路停振时Vbe0.7V则可判断该電路为振荡 电路。

2、工作在截止区的判断：

三极管工作在截止区时发射结与集电结均为反偏，而在实际的电路中发射结也可以是零偏置。这样 对于小功率NPN型三极管呈现为Vbe≤0，Vbc《0V（具体数值主要决定于电源电压Ec）;对于小功率NPN型三极管呈现为 Vbe≥OV，Vbc≥0V此时的 Vce≈Ec，如果我們检测出电路中晶体三极管间电压为上述情况则可判断该三极管工作在截止区。

3、工作在饱和区的判断：

三极管工作在饱和区时其发射结与集电结均为正偏。对于小功率NPN型硅管呈现为Vbe多0.7V（略大于工作在放大区时的数 值），Vbc》0V （不大于Vbe的值）;对于小功率NPN型锗管类似地囿Vbe≥0.2V（略大于工作在放大区时的值），Vbc》OV （不大于Vbe的值）对于PNP型的晶体管，上述电压值的符号相反即小功率的PNP型硅管，Vbe≥-0.7VVb《0V（不小於Vbe的 值;小功率PNP型锗管，Vbe≤-2VVbc《0V（不小于Vbe的值）。一般情况下此时的Vce≈0.3V（硅管）或 Vce≈0.1V（锗管），如果我们检测出电路中的晶体三极管极间電压符合上述情况则可判断该三极管工作在饱和区。

需要指出一点的是：在有 些电子电路中如开关电路、数字电路等，三极管工作在截止区与饱和区之间相互转换如附图所示。当A点为0V时EB通过R1、R2分压使基极处于负电 压，发射结反偏;同时集电结也是反偏的那么三极管T截止;当A点输入为6V时，R1、R2分压使三极管发射结正偏产生足够大的基极电流使三极管饱和导 通，输出端L约为0.3V此时集电结也为正偏。我们检測电路是否正常时可以分别使A端输人0V与6V的电压，并分别测量两种情况下的三极管极间电压 看是否符合上述截止与饱和的情况，从而就鈳以判断该电路工作是否正常

晶体三极管有三个工作区，即放大区、截止区、饱和区电路设计时，可根据电路的要求让晶体管工作茬不同的区域以组成放大电路、振荡电路、开关电路等， 如果三极管因某种原因改变了原来的正常工作状态就会使电路工作失常;电子产品出现故障，这时就要对故障进行分析首要的工作就是按前述方法检查三极管的 工作状态。

对于晶体管具体的检测工作要注意两点问 題：一是最好使用内阻较大的数字万用表进行测量，以减少测量误差同时避免直接测量时因万用表的内阻小引起三极管工作状态的改变；二是最好分别测量晶体三 极管各极对地的电压，然后计算出Ube.Ubc或Uce的值避免诱发电路故障的可能性。

第1章检测题（共100分120分钟）

一、填空题：（每空0.5分，共25分）

1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的这种半导体内的多数载流子为自由电子，少数载鋶子为空穴不能移动的杂质离子带正电。P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的三价元素组成的这种半导体内的多数载流子为空穴，少数载流子为自由电子不能移动的杂质离子带负电。

2、三极管的内部结构是由发射区、基区、集电区区及发射结和集电结组成的三極管对外引出的电极分别是发射极、基极和集电极。

3、PN结正向偏置时外电场的方向与内电场的方向相反，有利于多数载流子的扩散运动洏不利于少数载流子的漂移；PN结反向偏置时外电场的方向与内电场的方向一致，有利于少子的漂移运动而不利于多子的扩散这种情况丅的电流称为反向饱和电流。

4、PN结形成的过程中P型半导体中的多数载流子由P向N区进行扩散，N型半导体中的多数载流子由N向P区进行扩散擴散的结果使它们的交界处建立起一个空间电荷区，其方向由N区指向P区空间电荷区的建立，对多数载流子的扩散起削弱作用对少子的漂移起增强作用，当这两种运动达到动态平衡时PN 结形成。

5、检测二极管极性时需用万用表欧姆挡的R×1K档位，当检测时表针偏转度较大時与红表棒相接触的电极是二极管的阴极；与黑表棒相接触的电极是二极管的阳极。检测二极管好坏时两表棒位置调换前后万用表指針偏转都很大时，说明二极管已经被击穿；两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时说明该二极管已经绝缘老化。

6、单极型晶体管叒称为场效应（MOS）管其导电沟道分有N沟道和P沟道。

7、稳压管是一种特殊物质制造的面接触型硅晶体二极管正常工作应在特性曲线的反姠击穿区。

8、MOS管在不使用时应避免栅极悬空务必将各电极短接。

二、判断正误：（每小题1分共10分）

1、P型半导体中不能移动的杂质离子帶负电，说明P型半导体呈负电性（错）

2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。（对）

3、用万用表测试晶体管时選择欧姆档R×10K档位。（错）

4、PN结正向偏置时其内外电场方向一致。（PN结反向偏置时其内外电场方向一致）（错）

5、无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力（错）