什么是晶体三极管,晶体三极管型号参数大全

2017-02-28 10:29分类：电子元器件阅读：

晶体三极管简称晶体管或三极管，是一种具有两个PN结的半导体器件，晶体三极管的最大特点是具有电流放大及控制作用，它是在电子线路中被广泛使用的重要电流控制型器件。

利用晶体三极管的特性，可以组成放大、振荡、开关等各种功能的电子电路。从某种意义上来讲，许多电子电路离开了晶体三极管将会“一事无成”，电路中的电阻器、电容器、电感器等许多元器件都是为晶体三极管服务的。

种类和结构

常用晶体三极管的实物外形如图9-1所示。晶体三极管按制造材料不同，可分为硅管、锗管和化合物管；按PN结组合（即导电极性）不同，可分为PNP型和NPN型两大类；按特征频率不同，可分为超高频管(≥300MHz)、高频管(≥30MHz)、中频管(≥3MHz)和低频管( <3MHz)；按功率大小划分，可分为小功率管(<0.5W)、中功率管( 0.5- 1W)和大功率管(>1W)；按封装材料不同，可分为塑料封装管、金属壳封装管、玻璃壳封装管和陶瓷环氧封装管等；按用途可分为低频放大管、高频放大管、开关管、低噪声管、高反压管、复合管等。

虽然晶体三极管的种类和型号很多，但它们的内部构造是基本相同的。晶体三极管的内部结构示意国和各部分名称见图9-2。每一只晶体三极管都有3条引脚，分别叫作发射极、基极和集电极，依次用字母e、b、c表示。晶体三极管内部管芯是两个做在一起的PN结，它有两种类型：如果把一小块半导体中间制成很薄的N型区，两边制成P型区，就做成了PNP型三极管，如果中间制成很薄的P型区，两边制成N型区，就做成了NPN型三极管。无论哪一种类型，构成晶体三极管的两个PN结均分别称为集电结（c、b极之间）和发射结（b、e极之间）。

基本特性

晶体三极管在电路中的工作情况，可以通过实验来说明，实验电路如图9-3所示。这里我们使用的是一只NPN型三极管，若用PNP型管，除电源极性要调换外，其他情况与实验结果都基本相同。为了说明方便，电路中我们画出了晶体三极管的内部结构。

图9-3中，晶体三极管基极b与发射极e之间接入电池Gb，基极接电池的正极，发射极接电池的负极。这时b、e之间（发射结）加的是正向电压。从基极电路中串联的电流表可以读出电流的大小，这个电流叫做基极电流Ib。如果我们把电池Gb的正、负极对换一下，发射结上就加了反向电压。从PN结原理可知，这时电流是不能通过的，也就是说没有基极电流，即Ib=0。可见，晶体三极管的发射结具有单向导电性。

我们再来看发射极e与集电极c之间的情况：电路中加了电池Gc，电池正极接集电极，负极接发射极。这个电压叫集电极c与发射极e之间的反向电压。同样，用串联在集电极上的电流表测量集电极电流Ic，我们会发现：当基极电流Ib等于零时，集电极电流Ic极小，甚至几乎等于零。一旦基极电流Ib产生，集电极电流会立即迅速增大。

基极电流的有无，可以控制集电极电流的通断——这是晶体三极管的一个重要特性。我们继续进行实验：将电路中的基极电阻Rb改用一个电位器。通过调节Rb，使基极电流大小发生变化，可以发现集电极电流Ib的大小也会随之发生变化。但是，比较两个电流表读数，不难发现，当Ib在几十微安范围内变动时Ic的变动范围达到几毫安。实验和理论都证明，晶体三极管对电流的变化有“放大”作用。

晶体三极管基极电流的微小变化．会使集电极电流发生很大变化——这是晶体三极管的另一个重要特性。晶体三极管工作时，除去基极b和集电极c外，发射极e也有电流通过。图9-4形象地表示了晶体三极管内部的电流分配关系。

我们可以大致这样来理解：以NPN型管为例，在发射结正向电压作用下，发射极“发射”电子，电子经过基区时，一小部分形成基极电流，而大部分继续飞向集电极，形成集电极电流。由于规定电流的方向是与电子运动方向相反的，所以图中代表电流方向的箭头分别由集电极和基极指向发射极，我们把通过发射极的电流叫做发射极电流Ie.晶体三极管中，总有Ie一Ic+Ib这个关系。又由于Ib比Ic要小得多，所以在一般情况下也可以近似地认为Ie=Ic。

主要参数

晶体三极管的参数分两类，一类是运用参数，表明管子的各种性能；另一类是极限参数，表明了管子的安全使用范围。在业余制作和使用中，必须了解以下几项参数。

①电流放大系数（β和β）——这是晶体三极管的主要电参数之一。晶体三极管的集电极电流/c和基极电流/b的比值，叫做静态电流放大系数，或直流电流放大系数，用β或hFE。表示，即：

β=集电极直流电流IcI基极直流电流Ib

晶体三极管集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib的比值，叫作动态电流放大系数，或交流电流放大系数，用口表示，即:

β=集电极电流变化量△IcI基极电流变化量△Ib

上面公式中，希腊字母β读作“贝塔”，△读作“得尔塔”。

电流放大系数的大小，表示了晶体三极管的放大能力强弱。粗略估算时，可以认为口等于卢。常用小功率三极管的口值大约在20 - 200。

②特征频率（fT）——这是晶体三极管的另一主要电参数。三极管的电流放大系数β与工作频率有关，工作频率超过一定值时，β值开始下降：当β值下降为1时，所对应的频率即为特征频率。这时三极管已完全没有了电流放大能力。一般应使三极管工作于5%fT以下。

③穿透电流(Iceo)——这是指晶体三极管的基极开路（不与电路中其他点连接）时，集电极与发射极之间加上反向电压后出现的集电极电流，用Iceo表示。一般情况下，小功率锗管的穿透电流在几百微安以下。硅管在几微安以下，都是很小的值。穿透电流大的三极管电流损耗大，受环境温度影响严重，工作不稳定。穿透电流是衡量三极管热稳定性的重要参数，它的数值越小，管子的热稳定性也越好。

④篥电极一发射极击穿电压(V(BR)ceo)——这是晶体三极管的一项极限参数(V(BR)ceo)是指基极开路时，所允许加在集电极与发射极之间的最大电压。工作电压超过(V(BR)ceo)，三极管将可能被击穿。有的晶体管手册中将(V(BR)ceo)用BUceo表示，两者是完全一样的。

⑤集电极最大允许电流(Icm)——这也是晶体三极管的一项极限参数。晶体三极管工作时，若集电极电流过大会引起β值下降。一般规定，β下降到额定值的1/2或2/3时的集电极电流为集电极最大允许电流，常用/cm表示。实际应用时，集电极电流超过/cm值，三极管不一定会损坏，但放大能力要下降。

⑥集电极最大耗散功率( PcM)——也叫集电极最大允许功耗，是晶体三极管的又一项极限参数。晶体三极管工作时，集电极要耗散功率。当耗散功率超出一定限度时，三极管会因集电结温度过高而烧坏。三极管的集电极最大耗散功率大小是由管子的设计和制造工艺所决定的，用PCM表示，其数值大小可从器件性能手册中查到。实际使用时，三极管的集电极实际耗散功率必须小于这个极限值，即“集电极与发射极之间的实际工作电压Uce×集电极工作电流/c＜PCM"，否则，哪怕是短时间昀超出，也会损坏三极管。小功率三极管的PCM值在几十到几百毫瓦之间，大功率管在1W以上。

晶体三极管还有许多其他参数，若使用条件比较特殊（如高温、高频、高压）时，应注意参照选择。

型号命名

(1)国产晶体三极管

国产晶体三极管的型号命名方法与晶体二极管一致，也是规定由5个部分组成（也有省掉第5部分的），如图9-5所示。其中：第1部分用阿拉伯数字“3”表示电极数；第2部分用汉语拼音字母表示管子的材料和极性，如A为PNP型锗管、B为NPN型锗管、C为PNP型硅管、D为NPN型硅管；第3部分用汉语拼音字母表示管子的类型，它主要是按用途来分类的，如X为低频小功率管、G为高频小功率管、D为低频大功率管、A为高频大功率管、K为开关管、U为光敏管等；第4部分（阿拉伯数字）、第5部分（汉语拼音字母）分别为产品序号和规格号，表示有关参数的差异，具体可查有关手册。

这里要说明的是，虽然国产晶体管的型号中，字母的含义是用汉语拼音定义的，但读字母时习惯上都读英文字母的发音。

掌握了晶体三极管型号的命名方法后，就能从管子的型号中大体上知道它的性能和应用场合了。例如，当我们看到电路图中某处标注使用国产3DGl01型三极管时，就能知道这是一只NPN型小功率高频管，在一般场合，就可以用同类的“3DG”型三极管代换使用，

(2)国外晶体三极管

现在，国内合资企业生产的不少晶体三极管都采用了同类国外产品的型弓，应用非常普遍电子爱好者手中也常有一些从电子产品上拆换下来的国外型号的晶体三极管，在电子制作中可以利用它们。可见，掌握国外晶体三极管型号的命名规则，对于电子爱好者来说是很有必要的

日本生产的晶体三极管型号都是以“2S”开头的，如图9-6 (a)所示．其中“2”表示具有两个PN结的晶体管， “S”表示属日本电子工业协会(JEIA)注册登记的产品。接在后面的一个字母可以判断管子材料极性和类型如A为PNP高频管、B为PNP低频管、C为NPN高频管、D为NPN低频管等。字母后面两位以上的数字表示注册登记的顺序号，一般来讲，数字越大，越是近期产品，但并不反映三极管的性能特征。顺序号相邻的两种管子，在特性上可能相差很远。顺序号后若跟有A、B.C字母，表示对原型号的改进产品。可见，日本型号能反映出管子的PNP型或NPN型、高频管或低频管，但不能反映管子的材料是硅还是锗、以及管子的性能等参数。

型号以“2N”开头（军用品前面加有字母“JAN”或“J”）的晶体三极管是美国产品或其他国家按美国型号生产的产品，如图9-6 (b)所示。其中“2”也表示两个PN结， “N”表示美国电子工业协会( EIA)注册标志。后面标出的数字是器件的登记号，没有其他含义，也不表明什么特性。由此可见，美国型号比日本型号简单，从型号中不能反映出管子的材料是硅还是锗、极性是PNP还是NPN、是高频管还是低频管等信息，只能从“2N”开头的型号上识别出是美国型号的晶体三极管。但美国不同厂家的性能基本一致的半导体器件都使用同一个登记号，有时为了区分某些参数的差异，在登记号后缀有字母。

欧洲许多国家命名晶体三极管型号的方法都差不多，特别是参加欧洲共同市场的国家大都使用国际电子联合会的标准半导体分立器件型号命名方法。这种型号命名如图9-6(c)所示，其特点是直接用字母A、B开头，A表示锗管，B表示硅管。在第2部分字母中，用C表示小功率低频三极管，D表示大功率低频三极管，F表示小功率高频三极管，L表示大功率高频三极管，S表示小功率开关三极管，U表示大功率开关三极管。在第3部分用3位数字表示登记序号。第4部分用字母表示同一型号的管子按某一参数进行分挡的标志。可见，欧洲型号的晶体三极管无法反映出管子属PNP型或NPN型。

俄罗斯生产的晶体三极管型号用两个俄文字母或一个数字、一个俄文字母开头。常用的硅三极管型号开头为“KT”或“2T”，而常用锗三极管用“FT”或“1T”开头。型号中的数字在一定范围内有其特定含义，例如，三极管的序列号若在101 ~199范围内，它就是小功率低频管，其他器件序号的具体意义可查阅相关手册。

(3) 9000系列晶体三极管

现在许多业余电子制作及大量电子产品均采用了价廉、性能好的9000系列塑封晶体三极管，因此有必要在这里专门对该系列晶体三极管作一介绍。9000系列塑封晶体三极管国内外许多公司都生产，区别在于前冠字母不同，如TEC9012为日本东芝公司产品，SS9012则是韩国三星公司产品等。国内一些厂家也在生产塑封9000系列管，其前冠字母五花八门。

以前常用的国产3DG6、3DG12、3CG2等晶体三极管，都可用9000系列管来代换。由于9000系列管的各项参数都要比前者优越，所以代换后不但不影响原电路性能，而且还有所提高。不同公司的同型号（仅前冠字母不同）管子在特性上可能有一些差异，使用中应注意。表9-1列出了9000系列晶体三极管的主要性能参数等，仅供参考。

表9-1 9000系列晶体三极管的特性
型号	极性	集电极最大允许电流 /cM(mA)	集电极 -发射极击穿电压V(BR)ceo	特征频率 fr(MHz)	用途	可替换型号
9011	NPN	30	200	30	高放	3DG6、 3DG8、 3DG201
9012	PNP	500	625	30	功放	3CG2. 3CG23
9013	NPN	500	625	30	功放	3DG12 3DG130
9014	NPN	100	310	45	低放	3DG8
9015	PNP	100	310	45	低放	3CG21
9016	NPN	25	200	30	超高频	3DG6 3DG8
9018	NPN	50	200	30	超高频	3DG80 . 3DG304 . 3DG112D

外壳标识

在国产晶体三极管的管壳上，除了打印它的型号外，有时还可看到印有带颜色的漆点（通常称之为“色点”），这是厂家用色点表示管子hFE（即

）值的挡次标志。工厂在生产晶体三极管的过程中，由于工艺上的原因，较难生产出一批有着相同hFE值的管子。因此必须对晶体三极管检测后进行分类，最方便的办法就是在晶体三极管的管顶上用色点来表示该管的电流放大系数hFE值的挡次，各颜色具体含义见表9-2，识别实例如图9-7所示。

表9-2国产小功率晶体三极管色标颜色与hFE值的对应关系
色标	棕	红	橙	黄	绿	蓝	紫	灰	白	黑	黑橙
hFE(β）	5-15	15-25	25-40	40 -55	55 -80	80 -120	0120 -180	180 -270	270 -400	400 - 600	600 -1000

有些包括9000系列晶体三极管在内的国外晶体三极管，在管子型号后边用一个英文字母来表示，hFE值的分挡，其含义见表9-3，识别实例如图9-8所示。

表9-3常用国外晶体三极管型号后缀字母与值的对应关系
hFE 字母标志型号	A	B	C	D	E	F	G	H	I
9011 9018				29~44	39~60	54~80	72~108	97~146	132~198
9012 9013				64~91	78~112	96~135	118~161	144~202	180~350
9014 9015	60~150	100~300	200~600	400~1000
8050 8550		85~16	120~600	160~300
5551 5401	82~160	150~240	200~395
BU406	30 ~45	035~85	75~200	115~200
2SC2500	140~24	200~330	300~450	420~600
BC546 BC548 BC556 BC558	110~220	200~450

另外，一些小功率晶体三极管的封装管面较小，厂家为了打印型号方便，往往将型号中的共用字符进行了省略。例如：日本产的2SA562、2SD820A等型塑料封装管，就将“2S”省略，在管壳上只打印出简化型号A562、D820A，实际应用时一定要注意这一特点。

引脚识别

晶体三极管在使用时，各引脚的极性绝对不能认错，否则必然导致制作的失败，甚至损毁元器件。图9-9标出了几种常见三极管的各极引脚位置。对于常用的国产金属外壳封装的小功率晶体三极管（图中左边的两个管子），其引脚识别方法：将引脚朝上，等腰三角形底边（距离较宽的一边）对自己，三角形顶点朝外，则左边引脚是发射极e，右边引脚是集电极c，中间引脚是基极b（口诀是：引脚朝上头朝下，缺口对自己，左“发”、右“集”、中间“基”）

国产塑封小功率晶体三极管（图中中间的管子），其3个引线脚呈“一字形”排列，面对标有型号的一面，从左到右分别是发射极e、基极b和集电极c。塑封且带散热片的中、大功率晶体三极管（图中右二管子）有所不同，从左到右分别是基极b、集电极c和发射极e，并且中间的集电极c与散热片是相通的一些金属封装的大功率晶体三极管只有两根引脚（图中最右边的管子），它的外壳就是第3根引脚一一集电极c。还有的金属外壳的高频晶体三极管有4根引出脚，除了基极b、集电极c和发射极e以外，第4个引出脚是接“地”脚，它仅跟管子的金属外壳相通，使用时应将其接在电路的“地”端，以避免产生高频自激。

遇到其他我们不熟悉的封装和引脚形式时，要查阅有关资料或用万用表检测辨认后再接入电路。比如，我们经常使用的9000系列晶体三极管，其引脚排列方式除了如图9-9所示的从左到右按“e、b、c”顺序排列外，还有个别厂家按照“e、c、b”的顺序排列，因此我们在使用晶体三极管时一定要先测一下引脚排列，避免装错返工。