1.5 三极管
三极管是在一块半导体基片上制作两个背靠背的PN结，引出3个电极封装而成，这3个电极分别被称为基极（B）、发射极（E）和集电极（C）。
三极管有NPN和PNP两种结构形式，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的。在电路中，三极管通常用如图1.35所示的图形符号来表示，图1.35（a）是NPN三极管的图形符号，图1.35（b）是PNP三极管的图形符号，其中箭头方向表示发射极电流的实际流向。在电路中，三极管的表示字母各不相同。在一些电路中用“V”来表示，有一些电路中用“Q”或其他字母来表示。
图1.35 NPN与PNP三极管的图形符号
1.5.1 手机中的三极管
手机中的三极管都是SMD器件。单从三极管的外形看，有3个电极的三极管，也有4个电极的三极管。图1.36是一些SMD三极管实物图。
图1.36 三极管实物图
需要注意的是，有3个电极、4个电极的并不一定就是三极管，它们可能是二极管，或是其他器件。即使是同一封装的三极管，其引脚也可能不同。例如，飞利浦有两种采用SOT-223封装的三极管，它们的电极分别如图1.37所示。
图1.37 同一封装、不同型号的三极管，其电极可能不同
在手机中，还常常使用一些复合的三极管。这些三极管可能是双三极管（两个三极管被制作在一起），如图1.38所示；或者是三极管内集成了偏置电阻（或偏置电路），如图1.39所示。
图1.38 手机中的按键背景灯、振动器电路中的双三极管
图1.39 三极管内集成了偏置电阻
图1.39中的BGB420，与其说它是三极管，还不如说它是一个集成电路。从图中可以看到，三极管与偏压电路（Bias）被封装在一起，这样可使电路简单、设备小型化。
1.5.2 电路应用
三极管在手机中通常用于以下4方面。
（1）放大电路。三极管与外围元器件一起可组成各种不同的放大电路，如低噪声放大电路、中频放大电路、缓冲放大器、发射驱动放大器等。图1.39就是一个接收机的低噪声放大电路，射频信号从1引脚输入，放大后的信号从3引脚输出。
（2）三极管被用于组成电子开关电路。用做电子开关的三极管工作在饱和导通与截止状态下。图1.40中的三极管VT1相当于一个电子开关。当控制信号为高电平时，三极管饱和导通，振动器开始工作；当控制信号为低电平时，三极管截止，振动器停止工作。其中电阻R51起到限流的作用。
图1.40 松下X100手机的振动器电路
图1.40中的二极管则起到保护作用。在有感性负载（如电动机）的电路中，当电感电路突然断开时，电感两端会产生很大的反峰电压。反峰电压将很容易使控制器件损坏。为了保护感性负载的控制器件，在感性负载的两端并接一个二极管是解决方法之一。当振动器工作时，三极管VT1导通，电流经VT1、振动器M1、电阻R51形成一个通路。振动器停止工作时，VT1断开。在VT1断开的瞬间，振动器M1内的线圈会产生很高的反峰电压，其极性是上负、下正，这等于是感应电动势给二极管VD3施加了一个正向偏置，感应电动势在M1、VD3之间形成一个回路，感应电动势被释放，从而保护了控制管VT1。
（3）三极管可被用来组成混频电路。三极管混频电路可在共发射极电路的基础上制成。早期手机中的混频器多采用此种电路。三极管混频电路的形式与三极管放大电路的形式没有太多差异。但它们的工作状态是截然不同的。放大电路中的三极管工作在线性区域，而混频电路中的三极管是工作在非线性区域的。
（4）三极管与外围元器件一起组成振荡电路。手机中的三极管振荡电路基本上都是电容三点式的振荡电路。
1.5.3 判断二极管与三极管的好坏
1. 判断二极管的好坏
一般情况下，用万用表可快速判断二极管的好坏。
不论是数字万用表，还是指针式的模拟万用表，测试二极管的一个基本原则是：两次测试中，其中一次测试万用表显示数值很小，另一次测试则显示数值很大。
大多数数字万用表都有专门用于二极管测试的挡位。需注意的是，在数字万用表的二极管测试挡位，数字万用表的红表笔所接的是数字万用表内电源的正极，黑表笔所接的是数字万用表内电源的负极。
当数字万用表的红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极时，数字万用表的读数通常为0.5 ～0.7（或0.15 ～0.3），如图1.41所示。若反接万用表的表笔，则数字万用表的读数很大。
图1.41 用数字万用表检测二极管
对于二极管来说，它的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。若二极管正向电阻太大或反相电阻太小，表明二极管的滤波与整流效率不高。若两次测试结果的数值都很大，表明二极管开路；若两次测试结果的数值都很小，表明二极管被击穿短路。
2. 判断三极管的好坏
选用万用表时可选择数字万用表或指针式万用表。对于初学者，用数字万用表进行三极管的好坏判断是一个较好的选择。
在使用万用表判断三极管的好坏之前，应注意：指针式万用表的红表笔连接的是万用表内电池电源的负极，其黑表笔连接的是万用表内电池电源的正极；数字万用表的红表笔连接的是万用表内电池电源的正极，其黑表笔连接的是万用表内电池电源的负极。
如果已知待判断的三极管的电极，其操作相对容易。
对于NPN三极管，用数字万用表进行判断的步骤如下。
（1）使万用表的红表笔连接三极管的基极，黑表笔连接三极管的集电极，如图1.42（a）所示，注意万用表的显示结果。此时，不论万用表处于欧姆挡还是二极管测试挡位，万用表的显示结果应很小。如果万用表显示的测试结果很大，说明三极管性能不良或三极管的集电极开路。
（2）使万用表的红表笔连接三极管的基极，黑表笔连接三极管的发射极，如图1.42（a）所示，注意万用表的显示结果。此时，不论万用表处于欧姆挡还是二极管测试挡位，万用表的显示结果应很小。如果万用表显示的测试结果很大，说明三极管性能不良或三极管的发射极开路。
（3）使万用表的黑表笔连接三极管的基极，红表笔连接三极管的集电极，如图1.42（b）所示，注意万用表的显示结果。此时，不论万用表处于欧姆挡还是二极管测试挡位，万用表的显示结果应很大。如果万用表显示的测试结果很小，说明三极管性能不良或三极管的集电极被击穿短路。
（4）使万用表的黑表笔连接三极管的基极，红表笔连接三极管的发射极，如图1.42（b）所示，注意万用表的显示结果。此时，不论万用表处于欧姆挡还是二极管测试挡位，万用表的显示结果应很大。如果万用表显示的测试结果很小，说明三极管性能不良或三极管的发射极被击穿短路。
图1.42 用数字万用表测试NPN三极管
（5）使万用表的红、黑表笔分别连接三极管的集电极、发射极，万用表显示的测试结果应很大。若显示结果小，说明三极管的集电极、发射极短路。
对于PNP三极管，用数字万用表进行判断的步骤与NPN一样，如图1.43所示，但它们的判断方法有所不同，读者可自行总结。
图1.43 用数字万用表测试PNP三极管
使用指针式万用表判断三极管好坏的操作与使用数字万用表的操作一样，但由于它们的红、黑表笔所接万用表内电池极性不同，所以，在分析时，指针式万用表与数字万用表测试判断的分析是相反的。