本文主要是關(guān)于三級(jí)感參數(shù)及其功率計(jì)算介紹，希望通過本文能讓你對(duì)三極管有更深的了解。
三極管
三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，是一種控制電流的半導(dǎo)體器件其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào)， 也用作無觸點(diǎn)開關(guān)。晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。
晶體三極管（以下簡(jiǎn)稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N是負(fù)極的意思（代表英文中Negative），N型半導(dǎo)體在高純度硅中加入磷取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而P是正極的意思（Positive）是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的。
三極管參數(shù)及功率計(jì)算
三極管主要參數(shù)
一、電流放大系數(shù)
????1．共發(fā)射極電流放大系數(shù)
（1）共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)
，它表示三極管在共射極連接時(shí)，某工作點(diǎn)處直流電流IC與IB的比值，當(dāng)忽略ICBO時(shí)
（2）共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)β它表示三極管共射極連接、且UCE恒定時(shí)，集電極電流變化量ΔIC與基極電流變化量ΔIB之比，即
管子的β值大小時(shí)，放大作用差；β值太大時(shí)，工作性能不穩(wěn)定。因此，一般選用β為30～80的管子。
????2．共基極電流放大系數(shù)
共基極直流電流放大系數(shù)它表示三極管在共基極連接時(shí)，某工作點(diǎn)處IC?與?IE的比值。在忽略ICBO的情況下
（2）共基極交流電流放大系數(shù)α，它表示三極管作共基極連接時(shí)，在UCB?恒定的情況下，IC和IE的變化量之比，即：?
通常在ICBO很小時(shí)，與β，與α相差很小，因此，實(shí)際使用中經(jīng)?；煊枚患訁^(qū)別。
????二、極間反向電流
????1．集-基反向飽和電流ICBO
ICBO是指發(fā)射極開路，在集電極與基極之間加上一定的反向電壓時(shí)，所對(duì)應(yīng)的反向電流。它是少子的漂移電流。在一定溫度下，ICBO?是一個(gè)常量。隨著溫度的升高ICBO將增大，它是三極管工作不穩(wěn)定的主要因素。在相同環(huán)境溫度下，硅管的ICBO比鍺管的ICBO小得多。
????2．穿透電流ICEO
ICEO是指基極開路，集電極與發(fā)射極之間加一定反向電壓時(shí)的集電極電流。ICEO與ICBO的關(guān)系為：
ICEO?=?ICBO＋I(xiàn)CBO＝（1＋）ICBO?GS0125
該電流好象從集電極直通發(fā)射極一樣，故稱為穿透電流。ICEO和ICBO一樣，也是衡量三極管熱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。
????三、頻率參數(shù)
頻率參數(shù)是反映三極管電流放大能力與工作頻率關(guān)系的參數(shù)，表征三極管的頻率適用范圍。
????1．共射極截止頻率fβ
三極管的β值是頻率的函數(shù)，中頻段β=βo幾乎與頻率無關(guān)，但是隨著頻率的增高，β值下降。當(dāng)β值下降到中頻段βO1／
倍時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率，稱為共射極截止頻率，用fβ表示。
????2．特征頻率fT
當(dāng)三極管的β值下降到β＝1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率，稱為特征頻率。在fβ～fT的范圍內(nèi)，β值與f幾乎成線性關(guān)系，f越高，β越小，當(dāng)工作頻率f＞fT，時(shí)，三極管便失去了放大能力。
????四、極限參數(shù)
1．最大允許集電極耗散功率PCM
PCM?是指三極管集電結(jié)受熱而引起晶體管參數(shù)的變化不超過所規(guī)定的允許值時(shí)，集電極耗散的最大功率。當(dāng)實(shí)際功耗Pc大于PCM時(shí)，不僅使管子的參數(shù)發(fā)生變化，甚至還會(huì)燒壞管子。PCM可由下式計(jì)算：
PCM?＝ICUCE?GS0126
當(dāng)已知管子的PCM?時(shí)，利用上式可以在輸出特性曲線上畫出PCM?曲線。
2．最大允許集電極電流ICM
當(dāng)IC很大時(shí)，β值逐漸下降。一般規(guī)定在β值下降到額定值的2／3（或1／2）時(shí)所對(duì)應(yīng)的集電極電流為ICM當(dāng)IC＞ICM時(shí)，β值已減小到不實(shí)用的程度，且有燒毀管子的可能。
????3．反向擊穿電壓BVCEO與BVCEO
????BVCEO是指基極開路時(shí)，集電極與發(fā)射極間的反向擊穿電壓。
????BVCBO是指發(fā)射極開路時(shí)，集電極與基極間的反向擊穿電壓。一般情況下同一管子的
????BVCEO（0.5～0.8）BVCBO?。三極管的反向工作電壓應(yīng)小于擊穿電壓的（1／2～1／3），以保證管子安全可靠地工作。
三極管的3個(gè)極限參數(shù)PCM?、ICM、BVCEO和前面講的臨界飽和線 、截止線所包圍的區(qū)域，便是三極管安全工作的線性放大區(qū)。一般作放大用的三極管，均須工作于此區(qū)。
三極管的功率計(jì)算
晶體管耗散功率也稱集電極最大允許耗散功率PCM，是指晶體管參數(shù)變化不超過規(guī)定允許值時(shí)的最大集電極耗散功率。耗散功率與晶體管的最高允許結(jié)溫和集電極最大電流有密切關(guān)系。硅管的結(jié)溫允許值大約為150°C，鍺管的結(jié)溫允許值為85°C左右。要保證管子結(jié)溫不超過允許值,就必須將產(chǎn)生的熱散發(fā)出去.晶體管在使用時(shí)，其實(shí)際功耗不允許超過PCM值，否則會(huì)造成晶體管因過載而損壞。 通常將耗散功率PCM小于1W的晶體管稱為小功率晶體管，PCM等于或大于1W、小于5W的晶體管被稱為中功率晶體管，將PCM等于或大于5W的晶體管稱為大功率晶體管
使用任何器件，都要準(zhǔn)確地了解的定義（真正意思）不可顧名思義。Pcm的物理意義是：給出管子的熱承受極限能力，由于管子的熱損耗主要集中在集電極上，因此專門對(duì)它做了規(guī)定。這里的Pc是集電極損耗（功耗）的平均值。例如在乙類推挽功放中，單個(gè)管子在信號(hào)（360度）周期內(nèi)的功耗平均值。
Pc = Ic × Vc 是基本關(guān)系式，給出的只是所謂瞬時(shí)功率。而管子資料中給出的極限參數(shù)Pcm給出的是平均值。因此關(guān)鍵不在于公式本身，而在于管子的工作狀態(tài)。對(duì)小信號(hào)甲類放大而言，仍然用這個(gè)關(guān)系計(jì)算，得到的結(jié)論便是就是偏置的量值乘積，此時(shí)類似于上述關(guān)系（Pc=Ic0 x Vc0）；但對(duì)于其它狀態(tài)就要具體的分析了，例如開關(guān)狀態(tài)下，管子（飽和）導(dǎo)通（所謂的0狀態(tài)）的時(shí)候電流很大，但電壓很低；反之，截止?fàn)顟B(tài)（邏輯1）時(shí)集電極電壓比較高，但電流卻很小，這樣管子上的功率消耗取值就是很低的（兩個(gè)狀態(tài)下的功耗的平均值）。一定要注意：電流瞬時(shí)值與電壓瞬時(shí)值乘積（功率）的平均值?可不一定等于?電流平均值與電壓平均值的乘積。
選用三極管時(shí)應(yīng)注意的參數(shù)性能
一、三極管的類型及材料?
初學(xué)者首先必須清楚三極管的類型及材料。常用三極管的類型有NPN型與PNP型兩種。由于這兩類三極管工作時(shí)對(duì)電壓的極性要求不同，所以它們是不能相互代換的。?
三極管的材料有鍺材料和硅材料。它們之間最大的差異就是起始電壓不一樣。鍺管PN結(jié)的導(dǎo)通電壓為0.2V左右，而硅管PN結(jié)的導(dǎo)通電壓為0.6～0.7V。在放大電路中如果用同類型的鍺管代換同類型的硅管，或用同類型的硅管代換同類型的鍺管一般是可以的，但都要在基極偏置電壓上進(jìn)行必要的調(diào)整，因?yàn)樗鼈兊钠鹗茧妷翰灰粯印５诿}沖電路和開關(guān)電路中不同材料的三極管是否能互換必須具體分析，不能盲目代換。?
二、三極管的主要參數(shù)?
選用三極管需要了解三極管的主要參數(shù)。若手中有一本晶體管特性手冊(cè)最好。三極管的參數(shù)很多，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為主要了解三極管的四個(gè)極限參數(shù)：ICM、BVCEO、PCM及fT即可滿足95%以上的使用需要。?
1.?ICM是集電極最大允許電流。三極管工作時(shí)當(dāng)它的集電極電流超過一定數(shù)值時(shí)，它的電流放大系數(shù)β將下降。為此規(guī)定三極管的電流放大系數(shù)β變化不超過允許值時(shí)的集電極最大電流稱為ICM。所以在使用中當(dāng)集電極電流IC超過ICM時(shí)不至于損壞三極管，但會(huì)使β值減小，影響電路的工作性能。?
2.?BVCEO是三極管基極開路時(shí)，集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓。如果在使用中加在集電極與發(fā)射極之間的電壓超過這個(gè)數(shù)值時(shí)，將可能使三極管產(chǎn)生很大的集電極電流，這種現(xiàn)象叫擊穿。三極管擊穿后會(huì)造成永久性損壞或性能下降。?
3.?PCM是集電極最大允許耗散功率。三極管在工作時(shí)，集電極電流在集電結(jié)上會(huì)產(chǎn)生熱量而使三極管發(fā)熱。若耗散功率過大，三極管將燒壞。在使用中如果三極管在大于PCM下長(zhǎng)時(shí)間工作，將會(huì)損壞三極管。需要注意的是大功率三極管給出的最大允許耗散功率都是在加有一定規(guī)格散熱器情況下的參數(shù)。使用中一定要注意這一點(diǎn)。?
4.?特征頻率fT。隨著工作頻率的升高，三極管的放大能力將會(huì)下降，對(duì)應(yīng)于β=1時(shí)的頻率fT叫作三極管的特征頻率。
三、一般小功率三極管的選用?
小功率三極管在電子電路中的應(yīng)用最多。主要用作小信號(hào)的放大、控制或振蕩器。選用三極管時(shí)首先要搞清楚電子電路的工作頻率大概是多少。如中波收音機(jī)振蕩器的最高頻率是2MHz左右；而調(diào)頻收音機(jī)的最高振蕩頻率為120MHz左右；電視機(jī)中VHF頻段的最高振蕩頻率為250MHz左右；UHF頻段的最高振蕩頻率接近1000MHz左右。工程設(shè)計(jì)中一般要求三極管的fT大于3倍的實(shí)際工作頻率。所以可按照此要求來選擇三極管的特征頻率fT。由于硅材料高頻三極管的fT一般不低于50MHz，所以在音頻電子電路中使用這類管子可不考慮fT這個(gè)參數(shù)。?
小功率三極管BVCEO的選擇可以根據(jù)電路的電源電壓來決定，一般情況下只要三極管的BVCEO大于電路中電源的最高電壓即可。當(dāng)三極管的負(fù)載是感性負(fù)載時(shí)，如變壓器、線圈等時(shí)BVCEO數(shù)值的選擇要慎重，感性負(fù)載上的感應(yīng)電壓可能達(dá)到電源電壓的2～8倍(如節(jié)能燈中的升壓三極管)。一般小功率三極管的BVCEO都不低于15V，所以在無電感元件的低電壓電路中也不用考慮這個(gè)參數(shù)。?
一般小功率三極管的ICM在30～50mA之間，對(duì)于小信號(hào)電路一般可以不予考慮。但對(duì)于驅(qū)動(dòng)繼電器及推動(dòng)大功率音箱的管子要認(rèn)真計(jì)算一下。當(dāng)然首先要了解繼電器的吸合電流是多少毫安，以此來確定三極管的ICM。
當(dāng)我們估算了電路中三極管的工作電流(即集電極電流)，又知道了三極管集電極到發(fā)射極之間的電壓后，就可根據(jù)P=U×I來計(jì)算三極管的集電極最大允許耗散功率PCM。?國(guó)產(chǎn)及國(guó)外生產(chǎn)的小功率三極管的型號(hào)極多，它們的參數(shù)有一部分是相同的，有一部分是不同的。只要你根據(jù)以上分析的使用條件，本著“大能代小”的原則(即BVCEO高的三極管可以代替BVCEO低的三極管；ICM大的三極管可以代替ICM小的三極管等），就可對(duì)三極管應(yīng)用自如了。?
四、大功率三極管的選用?
對(duì)于大功率三極管，只要不是高頻發(fā)射電路，我們都不必考慮三極管的特征頻率fT。對(duì)于三極管的集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓BVCEO這個(gè)極限參數(shù)的考慮與小功率三極管是一樣的。對(duì)于集電極最大允許電流ICM的選擇主要也是根據(jù)三極管所帶的負(fù)載情況而計(jì)算的。三極管的集電極最大允許耗散功率PCM是大功率三極管重點(diǎn)考慮的問題，需要注意的是大功率三極管必須有良好的散熱器。即使是一只四五十瓦的大功率三極管，在沒有散熱器時(shí)，也只能經(jīng)受兩三瓦的功率耗散。大功率三極管的選擇還應(yīng)留有充分的余量。另外在選擇大功率三極管時(shí)還要考慮它的安裝條件，以決定選擇塑封管還是金屬封裝的管子。??????如果你拿到一只三極管又無法查到它的參數(shù)，可以根據(jù)它的外形來推測(cè)一下它的參數(shù)。目前小功率三極管最多見的是TO-92封裝的塑封管，也有部分是金屬殼封裝。它們的PCM一般在100～500mW之間，最大的不超過1W。它們的ICM一般在50～500mA之間，最大的不超過1.5A。而其它參數(shù)是不好判斷的。
結(jié)語
關(guān)于三極管的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。