單元五：電晶體的認識與V-I特性曲線 電子電路實驗.

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1 單元五：電晶體的認識與V-I特性曲線 電子電路實驗

2 一、實驗目的 學習PNP跟NPN的判別。 學習E.B.C三極之判別。 電晶體的β值測試。 了解IE、IB、IC的關係。 特性曲線之測量。

3 二、原理說明 電晶體的全名為雙極接面電晶體(Bipolar Junction Transistor)，有兩種結構：
(1) npn型 (2) pnp型

4 BJT電晶體 上圖中可看出電晶體由p跟n兩種半導體組成(稱為雙極)，共有npn跟pnp兩種。具有三個端點：E極(射極)、B極(基極)、C極(集極)。

5 BJT電晶體運作原理 電晶體的B極很薄，B極沒有電壓的刺激下，C跟E無法連通。 假設B極有一電壓時，將有導引電流的功能而打開電晶體。

6 BJT電晶體運作原理 電晶體的導通 (1) npn型 (2) pnp型

7 BJT電晶體運作原理 依照上圖所示，在npn電晶體裡由於B極與E極間為p-n接面，因此當有一電流從B極流入時(B→E)，將導引原本為逆向接面(n-p)的CB極產生電流而導通，而且B極電流 越大則集極電流 越大。 從圖中可看出 ，通常 值很小， 及 則相對遠大於 ，所以電晶體有放大的作用。

8 npn或pnp的測定 要測電晶體是npn或pnp，直接將電晶體接上數位電表量測即可。流程圖如下頁所示。

9 電晶體測定流程圖 首先把數位電表調到二極體。 先按1，再按2。 2 1

10 電晶體測定流程圖 再把鱷魚夾接上接腳

11 電晶體測定流程圖 判定是否有電壓流通

12 電晶體測定 由於電晶體製程上的關係，每個電晶體的E、B、C極並不固定。
以npn為例，利用上面圖示來測量，固定紅色鱷魚夾，黑色鱷魚夾接另外兩端點，如果皆有電壓值，那紅色鱷魚夾的部分為B極。pnp的話就是將紅黑兩色鱷魚夾互換。

13 E極與C極測定 假定我們已經找出電晶體為npn或pnp，跟B極所在，接下來要找出另兩極。
以npn型為例(參考投影片P.9的圖)，由於已知B極，我們把B極接上紅色鱷魚夾，然後黑色鱷魚夾接另外兩端，電壓較大著為E極，較小的為C極。

14 β值測定 β值為順向電流放大因數，定義： 以2N2222電晶體為例，β值大約是150上下。

15 與 的關係 由於電晶體上的特性，電晶體內部的電阻值非固定值，所以不適用歐姆定理V=IR。 我們可由β值可知， 只與 有關係，與 的大小無關。
與 的關係 由於電晶體上的特性，電晶體內部的電阻值非固定值，所以不適用歐姆定理V=IR。 我們可由β值可知， 只與 有關係，與 的大小無關。 所以共射極 關係圖如下頁所示，當 增加時 值並未大幅增加，而 與 值有直接的關係，我們可以調整 值，讓 值改變。

16 關係圖

17 三、實驗使用材料 電晶體 2N2222 × 1個 電阻 100Ω × 1個 10KΩ × 1個 可變電阻 10KΩ × 1個
電阻 Ω × 1個 10KΩ × 1個 可變電阻 KΩ × 1個 1MΩ × 1個

18 四、實驗步驟 測量電晶體 1. 找出2N2222為npn或是pnp，跟E、B、C三極，記錄在表一。 表一： 電晶體編號 2N2222
3 npn或是pnp

19 將下面電路圖接好，然後調整VR2取得不同的
值，測量 與 值，並記錄在表二中，且要畫出 關係圖。

20 表二 2 4 6 8 10 40 80 120

21 (mA) (V)