最近打算重新学学电子的知识，做做笔记，就有了这个系列，笔记都是从B站up主唐老师讲电赛那摘录来的，和大家一起分享学习。希望自己能一步步进步。

半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT)。

三极管由两个靠得很近的PN结组成，分PNP和NPN两种类型。

基极：b，中间位置极 发射级：e，带箭头的极 集电极：c，剩下一个极

区分NPN和PNP： 如果箭头靠近基极b，是PNP型三极管； 如果箭头远离基极b，是NPN型三极管。

三极管的作用主要是放大和开关。

下面是三极管的三种放大组态

共射极放大电路：输入电阻小，输出电阻大，增益是负的。 共集极放大电路：增益基本为1，输入电阻大，输出电阻小。 共基极放大电路。

共射放大电路的特点是放大倍数大，但是输入电阻小，输出电阻大。

图中一个Rb，一个Rc，一个RL，还有两个电容Cb1和Cb2。

画出其交流通路，方法是将电容短路，直流电源接地，其三极管可以用微变等效电路代替。

其电压倍数 A u A_u Au​以及负载电阻 R L ′ R_L' RL′​的计算：

u i = i b r b e u o = − i c R L ′ = − β i b R L ′ A u = u o u i = − β R L ′ r b e R L ′ = R C / / R L \begin{align*}&u_{i}=i_{b}r_{be}\\ &u_o=-i_{c}R_{L}^{\prime}=-\beta i_{b}R_{L}^{\prime}\\ &A_{u}={\frac{u_{o}}{u_{i}}}=-\beta{\frac{R_{L}^{\prime}}{r_{b e}}}\\ &R_L'=R_C//R_L\end{align*} ​ui​=ib​rbe​uo​=−ic​RL′​=−βib​RL′​Au​=ui​uo​​=−βrbe​RL′​​RL′​=RC​//RL​​

其中 r b e = 300 + β 26 m V I C ( m A ) r_{be}=300+\beta \frac{26mV}{I_C(mA)} rbe​=300+βIC​(mA)26mV​

可以看出负载电阻越小，放大倍数越小。

输入电阻的计算，根据输入电阻的定义： R i = u i i i = R b / / r b e R_i=\frac{u_i}{i_i}=R_b//r_{be} Ri​=ii​ui​​=Rb​//rbe​ 电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。

输出电阻的计算，根据定义有： R o = u o i o ∣ R 1 = ∞ , u s = 0 = R c R_{\mathrm{o}}={\frac{u_{\mathrm{o}}}{i_{\mathrm{o}}}}\Big|_{R_{1}=\infty,\quad u_{s}=0}=R_c Ro​=io​uo​​∣ ∣​R1​=∞,us​=0​=Rc​

单管共射电路有个缺点，就是受温度的影响大。所以进行改进有了下面的单管共射分压偏置放大电路。

在单管共射放大电路的基础上增加了 R b 2 R_{b2} Rb2​和 R e R_e Re​，以及在 R e R_e Re​旁增加了一个电容 C E C_E CE​，相当引入了负反馈，其静态工作点根据两个分压电阻 R b 1 R_{b1} Rb1​和 R b 2 R_{b2} Rb2​进行分压，所以 $ U B ≈ R b 2 R b 1 + R b 2 V C C {U}_{\mathrm{B}}\approx\frac{ R_{b2}}{ R_{b1}+R_{b2}}{V}_{CC} UB​≈Rb1​+Rb2​Rb2​​VCC​$

U B U_B UB​是稳定的，而 U B E = U B − U E = U B − I E R e U_{BE}=U_B-U_E=U_B-I_ER_e UBE​=UB​−UE​=UB​−IE​Re​

温度变化时有负反馈的原理：

T ↑ → I C ↑ → I E ↑ → U E ↑ → U B E ↓ → （输入特性曲线） I B ↓ → I C ↓ T\uparrow\rightarrow I_C\uparrow\rightarrow I_E\uparrow\rightarrow U_E\uparrow\rightarrow U_{BE}\downarrow\rightarrow （输入特性曲线）I_B\downarrow\rightarrow I_C\downarrow T↑→IC​↑→IE​↑→UE​↑→UBE​↓→（输入特性曲线）IB​↓→IC​↓

其他模电里面有详细介绍，可以翻阅相关资料，具体的小信号分析推导不再赘述，这里直接给出结论。

A u = − β R L ′ r b e R L ′ = R C / / R L r b e = 300 + β 26 m V I C ( m A ) R i = R b 1 / / R b 2 / / r b e R o = R c \begin{align*} &A_{u}=-\beta{\frac{R_{L}^{\prime}}{r_{b e}}}\\ &R_L'=R_C//R_L\\ &r_{be}=300+\beta \frac{26mV}{I_C(mA)}\\ &R_i=R_{b1}//R_{b2}//r_{be}\\ &R_{\mathrm{o}}=R_c\end{align*} ​Au​=−βrbe​RL′​​RL′​=RC​//RL​rbe​=300+βIC​(mA)26mV​Ri​=Rb1​//Rb2​//rbe​Ro​=Rc​​

这里电容 C E C_E CE​的作用是：交流通路中把 R E R_E RE​短路， R E R_E RE​对交流不起作用，放大倍数也不受影响。如果把 C E C_E CE​去掉，放大倍数会变小。

输入输出同相，且放大倍数约等于1，输出电压跟随输入电压，故称作电压跟随器。同时输入电阻比较大，输出电阻比较小。然而电流放大了，即输出功率被放大了。

使用：

略过不讲，用的较少。

多级放大电路的耦合

阻容耦合：各级电路之间通过电阻和电容元件连接 其放大倍数等于每一级放大倍数的乘积，计算每一级电压放大倍数要考虑前后级影响，一般是后级的输入电阻作为前级的负载。其输入电阻是输入级的输入电阻，输出电阻是输出级的输出电阻。

直接耦合：把后级的输入直接连到前级的输出端。 直接耦合方式的优点是，既能放大交流信号，也能放大直流言号和缓变信号，而且便于集成化直接耦合要带来两个很麻烦的问题，一是前后级静态工作点相互影响，使电路的分析设计和调试很复杂，二是零点漂移问题

变压器耦合：通过磁路的耦合将原边线圈中交流信号传送到副边线圈。

光电耦合：级与级之间通过发光器件和光敏器件的耦合称为光电耦合。

5V MCU IO驱动5V VCC在三极管Q1处不用加电阻R3。 3.3V MCU IO驱动5V VCC在三极管Q1处加电阻R3。 同样的如果是5V MCU IO驱动12V VCC在三极管Q1处加电阻R3。

后续章节会具体介绍。

9012 PNP 0.5A 25V 9013 NPN 0.5A 25V S8050 NPN 0.5A 25V S8550 PNP 0.5A 25V SS8050 NPN 1A 25V SS8550 PNP 1A 25V

对于贴片式的三极管，常见的是SOT-23封装，其引脚标号如图。

如果是直插式的三极管，有字的一面对着自己，依次从左往右是1、2、3。其引脚标号如图。

注意千万不要搞错引脚的标号！！！轻微不工作，严重要烧东西。

参考资料 [1]唐老师讲电赛之唐老师讲电子器件（5）三极管参数与选型