第七节　认识二极管和三极管

容易导电的物质的称为导体，例如金属铝、铜等；不容易导电的物质称为绝缘体，例如玻璃、塑料等；还有一类材料导电能力介于导体与绝缘体之间，称之为半导体，例如硅半导体、锗半导体等。

半导体导电能力很弱，但是掺加一点其他物质，导电能力大幅提高，根据掺加的物质不同，分为P型半导体与N型半导体。通过一定的工艺将N型半导体与P型半导体结合在一起，在结合处就形成一个PN结。

PN结有一个很明显的特性就是单向导电性，PN结正向导通，反向截止。如图1-7-1、图1-7-2所示。

一、二极管

二极管由一个PN结、两条电极引线以及外壳构成。

本书中介绍两种二极管，型号分别是1N4148、1N4007，如图1-7-3、图1-7-4所示，二极管在电路中主要起整流、续流、保护、隔离等作用。

二极管的图形符号，用VD表示，如图1-7-5所示。

儿子分别完成以下制作。

二极管一侧有黑圈标记的引脚与LED的正极连接，LED能点亮。见图1-7-6。

二极管反过来接在电路中，LED就不亮了，见图1-7-7。

二、三极管

三极管在电路中主要起信号放大、开关、振荡、控制等作用。三极管用字母VT表示。三极管的外观见图1-7-8。

三极管由两个PN结构成，从结构上可以分为NPN与PNP两种，常见的三极管9013、9014、8050属于NPN三极管，（NPN三极管的图形符号见图1-7-9），9012、8550属于PNP三极管（PNP三极管的图形符号如图1-7-10）。

三极管一共有三个引脚，分别是基极（B或b）、发射极（E或e）、集电极（C或c）。

不管是NPN还是PNP三极管，电流符合以下公式：Ie=Ib+Ic，即发射极电流等于基极与集电极电流之和。

衡量三极管放大能力是放大倍数β，并且符合公式：βIb=Ic。

三极管有三种状态：

①截止状态：三极管基极的电流很小或者为零，三极管集电极与发射极之间的电阻非常大，相当于开关的关闭状态。

②放大状态：三极管基极的电流逐渐增大，基极电流控制集电极与发射极之间的电阻变化，放大倍数不变。

③饱和状态：基极电流进一步增加，基极电流没有办法控制集电极与发射极之间的电阻，电阻变得很小，相当于开关的闭合状态。

常见三极管引脚识别方法是正对三极管平面，左边是发射极，中间是基极，右边是集电极，如图1-7-11所示（大部分符合以下规律）。

1—发射极；2—基极；3—集电极

三极管一般的封装形式是TO-92，如图1-7-8所示，还有其他的封装形式，例如还有SOT封装，贴片元件采用，如图1-7-12所示，也比较常见。

三、手指控制LED亮起来

1.电路图

三极管基极与电源正极接100kΩ电阻控制LED，电路图见图1-7-13。

2.元器件清单

三极管8050、电阻100Ω、LED、电阻100kΩ。

3.面包板电路

如图1-7-14所示，装配图如图1-7-15所示。

将电阻R1拔掉，一只手指按住电池正极，另一只手指触碰与三极管基极相连的导线（也就是电路图1-7-13中A与B两处），我们看到LED点亮了，如图1-7-16所示。为什么能点亮呢？是因为电流经过两只手指加到三极管的基极，三极管导通，从而LED点亮。

那么手指间的电阻到底是多大呢？指间电阻不是一个固定的数值，与皮肤的干燥程度等有关，皮肤越干燥电阻越大，如图1-7-17所示，测量指间电阻约为124kΩ。