第七節(jié)　認識二極管和三極管

容易導(dǎo)電的物質(zhì)的稱為導(dǎo)體，例如金屬鋁、銅等；不容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為絕緣體，例如玻璃、塑料等；還有一類材料導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，稱之為半導(dǎo)體，例如硅半導(dǎo)體、鍺半導(dǎo)體等。

半導(dǎo)體導(dǎo)電能力很弱，但是摻加一點其他物質(zhì)，導(dǎo)電能力大幅提高，根據(jù)摻加的物質(zhì)不同，分為P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體。通過一定的工藝將N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，在結(jié)合處就形成一個PN結(jié)。

PN結(jié)有一個很明顯的特性就是單向?qū)щ娦裕琍N結(jié)正向?qū)ǎ聪蚪刂埂Ｈ鐖D1-7-1、圖1-7-2所示。

一、二極管

二極管由一個PN結(jié)、兩條電極引線以及外殼構(gòu)成。

本書中介紹兩種二極管，型號分別是1N4148、1N4007，如圖1-7-3、圖1-7-4所示，二極管在電路中主要起整流、續(xù)流、保護、隔離等作用。

二極管的圖形符號，用VD表示，如圖1-7-5所示。

兒子分別完成以下制作。

二極管一側(cè)有黑圈標記的引腳與LED的正極連接，LED能點亮。見圖1-7-6。

二極管反過來接在電路中，LED就不亮了，見圖1-7-7。

二、三極管

三極管在電路中主要起信號放大、開關(guān)、振蕩、控制等作用。三極管用字母VT表示。三極管的外觀見圖1-7-8。

三極管由兩個PN結(jié)構(gòu)成，從結(jié)構(gòu)上可以分為NPN與PNP兩種，常見的三極管9013、9014、8050屬于NPN三極管，（NPN三極管的圖形符號見圖1-7-9），9012、8550屬于PNP三極管（PNP三極管的圖形符號如圖1-7-10）。

三極管一共有三個引腳，分別是基極（B或b）、發(fā)射極（E或e）、集電極（C或c）。

不管是NPN還是PNP三極管，電流符合以下公式：Ie=Ib+Ic，即發(fā)射極電流等于基極與集電極電流之和。

衡量三極管放大能力是放大倍數(shù)β，并且符合公式：βIb=Ic。

三極管有三種狀態(tài)：

①截止狀態(tài)：三極管基極的電流很小或者為零，三極管集電極與發(fā)射極之間的電阻非常大，相當于開關(guān)的關(guān)閉狀態(tài)。

②放大狀態(tài)：三極管基極的電流逐漸增大，基極電流控制集電極與發(fā)射極之間的電阻變化，放大倍數(shù)不變。

③飽和狀態(tài)：基極電流進一步增加，基極電流沒有辦法控制集電極與發(fā)射極之間的電阻，電阻變得很小，相當于開關(guān)的閉合狀態(tài)。

常見三極管引腳識別方法是正對三極管平面，左邊是發(fā)射極，中間是基極，右邊是集電極，如圖1-7-11所示（大部分符合以下規(guī)律）。

1—發(fā)射極；2—基極；3—集電極

三極管一般的封裝形式是TO-92，如圖1-7-8所示，還有其他的封裝形式，例如還有SOT封裝，貼片元件采用，如圖1-7-12所示，也比較常見。

三、手指控制LED亮起來

1.電路圖

三極管基極與電源正極接100kΩ電阻控制LED，電路圖見圖1-7-13。

2.元器件清單

三極管8050、電阻100Ω、LED、電阻100kΩ。

3.面包板電路

如圖1-7-14所示，裝配圖如圖1-7-15所示。

將電阻R1拔掉，一只手指按住電池正極，另一只手指觸碰與三極管基極相連的導(dǎo)線（也就是電路圖1-7-13中A與B兩處），我們看到LED點亮了，如圖1-7-16所示。為什么能點亮呢？是因為電流經(jīng)過兩只手指加到三極管的基極，三極管導(dǎo)通，從而LED點亮。

那么手指間的電阻到底是多大呢？指間電阻不是一個固定的數(shù)值，與皮膚的干燥程度等有關(guān)，皮膚越干燥電阻越大，如圖1-7-17所示，測量指間電阻約為124kΩ。