考研模电·零基础讲义 第04讲（上）｜BJT 的结构与放大原理

考研模电·零基础讲义 · 第 04 讲（上）｜BJT 的结构与放大原理 学完这一讲，你能说清三极管（BJT）"三区两结"的结构，知道它放大时两个 PN 结要怎么偏置，能用$I_E=I_B+I_C$⁠、$I_C\approx\beta I_B$做电流计算，还能根据测得的电位或电流认出管脚和管型。预计用时 90 分钟。

本讲地图#

• 结构：NPN、PNP 两种；"三区"（发射区、基区、集电区）、"两结"（发射结、集电结）、"三极"（e、b、c）；三个区的特点决定了它能放大。
• 放大的外部条件：发射结正偏、集电结反偏。换成电位就是 NPN：$V_C>V_B>V_E$⁠；PNP：$V_C<V_B<V_E$⁠。
• 内部原理：发射区"发射"电子 → 基区少量"复合" → 集电区"收集"。由此得到电流关系$I_E=I_B+I_C$⁠、$I_C\approx\beta I_B$⁠、$\beta=\dfrac{\alpha}{1-\alpha}$⁠。
• 三种连接方式：共射、共集、共基，后面几讲的三种放大电路就是从这里来的。
• 华师怎么考：考纲要求"双极晶体管的基本结构和工作原理"；2026 回忆题 1(3) 考"判断 BJT 的工作状态"，第 2 题整道题都是 BJT 放大电路。本讲是这些题的地基。
• 教材对应：第 5 章 5.1.1～5.1.2 节。
• 重要度：⭐⭐⭐ 必考核心 / ⭐⭐ 理解 / ⭐ 了解。本讲最该下功夫的是第二、三、五、六节和 4.4 的答题模板。

前置知识#

• 电压、电流、电位、KCL（流进一个节点的电流之和等于流出的）：见第 01 讲（上）。
• PN 结的单向导电性、正偏与反偏、多子与少子、扩散与漂移：见第 02 讲。
• 二极管导通压降（硅约 0.7 V，锗约 0.2～0.3 V）：见第 03 讲（上）。

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一、为什么需要三极管？ ⭐#

1.1 大白话：一个"用小水流控制大水流"的阀门#

二极管只有两个脚，它能做的事是"单向放行"，像一个止回阀。可是电子技术里最想要的是放大：话筒送出来的电压只有几毫伏，要把它变成能推动喇叭的几伏、几十伏。

放大不是"凭空变出能量"。打个比方：自来水管里的水压很大（相当于电源），水龙头的把手只要轻轻一拧（相当于微弱的输入信号），就能控制一大股水流（相当于输出电流）。你手上花的力气很小，水流的变化却很大——这就是"放大"：用一个小的变化，去控制一个大的变化，能量来自电源。

三极管就是电子世界里的"水龙头"：

• 基极 b 相当于把手：流进去的电流很小（微安级）；
• 集电极 c → 发射极 e 相当于主水路：流过的电流大（毫安级）；
• 把手（基极电流）稍稍变化，主水路电流就跟着按比例大幅变化。

BJT 的全称是 Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管，俗称半导体三极管、晶体管。"双极"是指它里面电子和空穴两种载流子都参与导电（第 10 讲要学的 MOS 管只靠一种载流子，叫"单极型"）。

1.2 先认识一套符号约定（整个模电都在用）⭐⭐⭐#

这一小节虽然在"大白话"一节里，但它是后面所有计算题的基础，写错大小写在阅卷时会被认为概念不清。

模电里同一个量会同时有"直流部分"和"交流部分"，教材用字母大小写区分，第一次见到一定要记住：

本讲只讲直流原理，所以大部分是$I_B$⁠、$I_C$⁠、$I_E$⁠、$V_{BE}$这类"大写+大写"的直流量。下标里的 B、C、E 就是基极、集电极、发射极；两个字母的电压下标表示"前一个极对后一个极的电压"，例如$V_{BE}$（读作"V-B-E"）就是基极对发射极的电压$=V_B-V_E$⁠。

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二、BJT 的结构：三区、两结、三极 ⭐⭐⭐#

2.1 大白话：两个"背靠背"的 PN 结，但不是随便两个#

在一块硅片上做出三层杂质半导体：两边是同一种，中间夹一层另一种。

• 两边 N、中间 P → NPN 型；
• 两边 P、中间 N → PNP 型。

三层之间形成两个靠得极近的 PN 结。每层各引出一个电极，于是有三个脚。

2.2 结构图与符号#

图 1：上半部分是 NPN、PNP 管的结构示意（"N+"表示掺杂很浓的 N 区），下半部分是电路符号

逐行拆解：

符号怎么认：符号里带箭头的那条腿是发射极；箭头方向表示发射结正偏时发射极电流的实际方向，也就是从 P 指向 N：

• NPN：箭头朝外（电流从 e 流出）。口诀："NPN，箭头Never in（不进去）"，或者"NPN 箭头往外跑"；
• PNP：箭头朝里（电流从 e 流入）。口诀："PNP，Pointing in（指进去）"。

2.3 为什么不能用两个二极管拼一个三极管？#

这是教材的复习思考题，也是很好的面试/简答题。答案就在上表的"特点"一栏：

1. 三极管能放大，靠的是基区很薄：发射区送进基区的载流子，几乎还没来得及复合就跑到了集电结边上，被集电区"抓走"。两只独立的二极管中间隔着导线和两块很厚的半导体，载流子根本"跑不过去"，两个结之间没有这种相互作用。
2. 发射区要掺杂最浓，才能"发射"出足够多的载流子；集电结面积大，才方便"收集"。

同理，发射极 e 和集电极 c 也不能互换使用：它们虽然是同类型半导体，但掺杂浓度和面积都不对称。硬要倒过来用（叫"倒置"状态），电流放大系数会小得多。

2.4 例题#

例题 1（概念）：判断对错并说明理由。(1) NPN 管的发射区和集电区都是 N 型，所以 e、c 可以互换。(2) 基区做得越厚，三极管放大能力越强。

解：(1) 错。两区虽同为 N 型，但发射区掺杂浓度远高于集电区，集电结面积又大于发射结，结构不对称，互换后放大能力大大下降。(2) 错。基区越厚，载流子在基区复合的机会越多，能到达集电区的越少，放大能力反而越差。基区"薄而淡"才是放大的关键。

⚠️ 易错点：

1. 符号上的箭头只画在发射极上，不是集电极。画电路时箭头画错一个方向，NPN 就变成 PNP 了。
2. "N+"里的"+"表示重掺杂，不是"带正电"。

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三、放大的外部条件：发射结正偏、集电结反偏 ⭐⭐⭐#

3.1 大白话#

三极管里有两个结，每个结都可以"正偏"（P 端电位高于 N 端）或"反偏"（P 端电位低于 N 端）。两个结、两种偏置，就有 4 种组合。要让三极管当"水龙头"——放大——必须是这一种：

发射结正偏（打开"发射"的阀门），集电结反偏（集电结的内电场像一个强力吸尘器，把跑到边上的载流子吸过去）。

另外几种组合对应"饱和""截止"等状态，第 04 讲（下）专门讲怎么判断。

3.2 换成电位关系（必背）#

以 NPN 为例：发射结 = 基区（P）+发射区（N）。正偏要求 P 端电位高，即$V_B>V_E$⁠，而且要高出一个导通电压（硅管约 0.7 V）。集电结 = 基区（P）+集电区（N）。反偏要求 N 端电位高，即$V_C>V_B$⁠。合起来：

$$\text{NPN 放大：}\quad V_C>V_B>V_E$$

PNP 正好全反过来（P、N 互换，所有电位关系反号）：

$$\text{PNP 放大：}\quad V_C<V_B<V_E$$

逐行拆解：

• $V_C$⁠、$V_B$⁠、$V_E$⁠：集电极、基极、发射极对地的电位（单位 V）；
• $V_{BE}=V_B-V_E$⁠：发射结电压。放大时硅管$|V_{BE}|\approx0.6\sim0.7\ \text{V}$⁠，锗管$|V_{BE}|\approx0.2\sim0.3\ \text{V}$⁠；
• 不管 NPN 还是 PNP，放大时基极电位总在中间——这是"认管脚"的突破口（见第五节）。

记忆方法：NPN 是"C 最高、E 最低"，PNP 是"E 最高、C 最低"，基极永远夹在中间。

3.3 例题#

例题 2：一只硅 NPN 管处于放大状态，测得$V_E=2\ \text{V}$⁠。$V_B$约是多少？$V_C$至少要满足什么条件？

解：发射结正偏且硅管$V_{BE}\approx0.7\ \text{V}$⁠，所以$V_B\approx2+0.7=2.7\ \text{V}$⁠。集电结反偏要求$V_C>V_B$⁠，即$V_C>2.7\ \text{V}$（实际电路里通常高出好几伏）。

⚠️ 易错点：PNP 管的电位关系全部反过来，不少同学只记了 NPN，一遇到 PNP 题（电位常常是负数）就判断错。遇到负电位，先在草稿上把三个电位从高到低排好队，再套"谁在中间谁是基极"。

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四、内部发生了什么：发射、复合、收集 ⭐⭐#

4.1 大白话：一群人穿过一条很窄的走廊#

想象发射区是一个挤满了人（电子）的大厅，基区是一条又窄又短的走廊，集电区是走廊另一头的大广场，广场入口站着一排"拉人的保安"（集电结的反偏电场）。

1. 发射：发射结正偏，相当于打开大厅的门，人潮涌入走廊；
2. 复合：走廊里有少量"空位"（空穴），极少数人在走廊里"坐下"了（和空穴复合），不再往前走；
3. 收集：绝大多数人很快走到走廊尽头，被保安一把拉进广场。

因为走廊（基区）又窄又空（薄、掺杂淡），能"坐下"的人极少——这就是三极管放大能力的来源。

4.2 动画#

图 2：放大状态下 NPN 管的内部载流子传输。蓝点是电子，大多数穿过基区进入集电区；红点表示少数在基区被复合的电子（动画循环播放）

4.3 三步对应的三股电流#

下面用 NPN 管来说（PNP 管只要把"电子"和"空穴"对调、电流方向全部反过来）。

① 发射区向基区注入电子 → 发射极电流$I_E$

发射结正偏，发射区的大量多子（电子）扩散进基区。基区的空穴也会往发射区扩散一点，但基区掺杂很淡，这部分很小，可以忽略。教材写成：$I_E$受$V_{BE}$控制，且与$V_{BE}$呈指数关系：

$$I_E\approx I_{ES}\,e^{V_{BE}/V_T}$$

• $I_{ES}$⁠：发射结的反向饱和电流，极小（⁠$10^{-12}\sim10^{-15}\ \text{A}$⁠）；
• $V_T$⁠：温度的电压当量，读"V-T"，常温下$V_T\approx26\ \text{mV}$⁠。

这条式子告诉你：$V_{BE}$稍微变一点点，$I_E$就变很多。这一点在第 05 讲（下）推导$r_{be}$时要用。（指数式本身了解即可，考试不要求推导。）

② 电子在基区复合 → 基区复合电流$I_{BN}$（是基极电流的主要部分）

进入基区的电子边扩散边有少量与空穴复合。被复合掉的空穴由外电源从基极补充，形成基极电流的主要部分。基区薄且淡，所以这部分很小。

③ 集电区收集电子 → 集电极电流$I_C$

集电结反偏，内电场很强，把扩散到集电结边上的电子迅速"拉"进集电区，形成$I_{CN}$⁠。另外，集电结反偏本身还有一股很小的少子漂移电流$I_{CBO}$（读"I-C-B-O"，集电极-基极反向饱和电流），它不受$V_{BE}$控制，对放大没贡献，但对温度很敏感。所以：

$$I_C=I_{CN}+I_{CBO}$$

三股电流的总账（KCL）：把整个三极管看成一个节点，流进的等于流出的。对 NPN，$I_B$⁠、$I_C$流入，$I_E$流出：

$$I_E=I_B+I_C$$

这条式子对 NPN、PNP 都成立，任何工作状态下都成立（它只是 KCL）。

4.4 答题模板：简述 BJT 的放大原理（简答题直接套）#

考纲原文要求"基本结构和工作原理"，简答题最可能这样问："简述 BJT 实现电流放大的内部条件和外部条件"或"说明 NPN 管放大时内部载流子的传输过程"。按下面四句话答，结构清楚、关键词齐全：

1. 内部条件（结构）：发射区掺杂浓度最高；基区很薄且掺杂浓度很低；集电结面积大。
2. 外部条件（偏置）：发射结正偏、集电结反偏（NPN：$V_C>V_B>V_E$⁠；PNP：$V_C<V_B<V_E$⁠）。
3. 传输过程：发射区向基区注入大量多子形成$I_E$⁠；注入的载流子在基区少量复合形成$I_B$的主要部分；绝大部分扩散到集电结边缘，被反偏集电结的电场拉入集电区形成$I_C$⁠。
4. 结论：$I_E=I_B+I_C$⁠，$I_C\approx\beta I_B$⁠；基极电流的微小变化控制集电极电流的较大变化，所以 BJT 是电流控制器件（本质上$I_C$受发射结电压$V_{BE}$控制）。

变式：问 PNP 管时，把"电子"换成"空穴"、电流方向全部反过来，第 2 条写成$V_E>V_B>V_C$即可。

⚠️ 易错点：

1. 电子的运动方向和电流方向相反。图 2 中电子从左往右跑，电流$I_C$⁠、$I_E$的实际方向是从右往左（流进集电极、流出发射极）。
2. "发射结正偏、集电结反偏"是放大的条件；这一节的"发射—复合—收集"过程也只描述放大状态。

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五、电流分配关系：$\alpha$与$\beta$ ⭐⭐⭐#

5.1 大白话#

上一节说"绝大多数电子被收集，极少数被复合"。把"多少比例"量化，就得到两个放大系数：

• 站在发射极看：发射出去的电子里，有多少比例到了集电极？——这是$\alpha$⁠；
• 站在基极看：基极每"花"1 份电流，集电极能"换"来多少份？——这是$\beta$⁠。

5.2 公式#

共基极直流电流放大系数 $\bar\alpha$（读"阿尔法拔"）：

$$\bar\alpha=\frac{I_{CN}}{I_E}$$

它表示$I_E$中转化为$I_{CN}$的比例，略小于 1，一般在 0.98 以上。于是$I_C=\bar\alpha I_E+I_{CBO}\approx\bar\alpha I_E$⁠。

共射极直流电流放大系数 $\bar\beta$（读"贝塔拔"）：把$I_E=I_B+I_C$代进去整理，得到

$$I_C=\bar\beta I_B+I_{CEO}$$ $$\bar\beta=\frac{\bar\alpha}{1-\bar\alpha},\qquad I_{CEO}=(1+\bar\beta)I_{CBO}$$

• $I_{CEO}$（读"I-C-E-O"）：基极开路时从集电极穿过基区流到发射极的电流，叫穿透电流。它是$I_{CBO}$的$(1+\bar\beta)$倍，所以比$I_{CBO}$大得多，但小功率硅管里仍只有微安级。
• 忽略$I_{CEO}$时，最常用的三条关系：

$$I_C\approx\bar\beta I_B,\qquad I_E=(1+\bar\beta)I_B,\qquad I_C\approx\bar\alpha I_E$$

反过来由$\beta$求$\alpha$⁠：$\bar\alpha=\dfrac{\bar\beta}{1+\bar\beta}$⁠。

逐行拆解：

• 为什么$\beta$这么大？因为$\alpha$非常接近 1，分母$1-\alpha$很小。$\alpha=0.98$时$\beta=49$⁠；$\alpha=0.99$时$\beta=99$⁠。$\alpha$只差 0.01，$\beta$就翻了一倍。
• 带横线的$\bar\beta$⁠、$\bar\alpha$是直流放大系数；不带横线的$\beta=\dfrac{\Delta i_C}{\Delta i_B}$⁠、$\alpha=\dfrac{\Delta i_C}{\Delta i_E}$是交流放大系数（看变化量之比）。特性曲线平坦且间距均匀时两者近似相等，做题时一般混用，统一写$\beta$。第 04 讲（下）会再讲。
• 小功率管的$\beta$通常在 50～200 之间；同一型号的管子$\beta$也有分散性。

一句话记住：$I_E$最大、$I_C$稍小、$I_B$很小；$I_C$是$I_B$的$\beta$倍，$I_E$是$I_B$的$(1+\beta)$倍。

5.3 例题#

例题 3：某 NPN 管工作在放大状态，测得$I_B=20\ \mu\text{A}$⁠，$I_C=1.6\ \text{mA}$⁠，忽略$I_{CEO}$⁠。求$I_E$⁠、$\beta$⁠、$\alpha$⁠。

解：

第 1 步，统一单位：$20\ \mu\text{A}=0.02\ \text{mA}$⁠。

第 2 步，KCL：

$$I_E=I_B+I_C=0.02+1.6=1.62\ \text{mA}$$

第 3 步，电流放大系数：

$$\beta=\frac{I_C}{I_B}=\frac{1.6\ \text{mA}}{0.02\ \text{mA}}=80$$ $$\alpha=\frac{I_C}{I_E}=\frac{1.6}{1.62}\approx0.9877$$

第 4 步，用公式互相检验：$\dfrac{\beta}{1+\beta}=\dfrac{80}{81}\approx0.9877$⁠，与第 3 步一致。

例题 4：已知$\alpha$分别为 0.98、0.99、0.995，求对应的$\beta$⁠。

解：$\beta=\dfrac{\alpha}{1-\alpha}$⁠：

可见$\alpha$越接近 1，$\beta$越大，而且非常"敏感"。

例题 5：某硅管$\beta=100$⁠，$I_{CBO}=0.1\ \mu\text{A}$⁠。(1) 求穿透电流$I_{CEO}$⁠；(2) 若$I_B=20\ \mu\text{A}$⁠，求$I_C$（不忽略$I_{CEO}$⁠）。(3) 某锗管$\beta=50$⁠、$I_{CBO}=10\ \mu\text{A}$⁠，$I_{CEO}$又是多少？

解：

(1) $I_{CEO}=(1+\beta)I_{CBO}=101\times0.1\ \mu\text{A}=10.1\ \mu\text{A}$⁠。

(2) $I_C=\beta I_B+I_{CEO}=100\times20\ \mu\text{A}+10.1\ \mu\text{A}=2010.1\ \mu\text{A}\approx2.01\ \text{mA}$⁠。$I_{CEO}$只占约 0.5%，所以平时可以忽略。

(3) $I_{CEO}=51\times10\ \mu\text{A}=510\ \mu\text{A}=0.51\ \text{mA}$⁠。锗管的穿透电流大得多，而且随温度变化剧烈，这就是温度变化大的场合选硅管的原因。

⚠️ 易错点：

1. $I_E=(1+\beta)I_B$里是$1+\beta$⁠，不是$\beta$⁠。$\beta=80$时两者只差 1.25%，粗算可近似$I_E\approx I_C$⁠，但写公式时不能写错。
2. 单位：$\mu\text{A}$与$\text{mA}$差 1000 倍，算$\beta$前一定先统一。

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六、根据测量结果认管脚、判管型 ⭐⭐⭐#

这是教材习题 5.1.1、5.1.2 的题型，也是"判断 BJT 状态"这一类题的热身。

6.1 已知三个电极的电位（管子在放大状态）#

三步法：

1. 排队找基极：三个电位从高到低排好，中间那个是基极 b；
2. 看差值找发射极：与基极相差 0.6～0.7 V 的是发射极（硅管）；相差 0.2～0.3 V 的是发射极（锗管）。剩下那个是集电极 c；
3. 看集电极定管型：集电极电位最高 → NPN；集电极电位最低 → PNP。

例题 6：两只处于放大状态的 BJT，测得三个管脚对地电位如下。判断各管脚名称、管型和材料。 (1) ①3.5 V，②2.8 V，③12 V；(2) A：−6 V，B：−2.3 V，C：−2.0 V。

解：

(1) 排队：12 V（③）> 3.5 V（①）> 2.8 V（②）。中间的①是 b。②与①相差 0.7 V → ②是 e，硅管。③是 c，且电位最高 → NPN。

(2) 排队：−2.0 V（C）> −2.3 V（B）> −6 V（A）。中间的 B 是 b。C 与 B 相差 0.3 V → C 是 e，锗管。A 是 c，电位最低 → PNP。核对：PNP 放大要求$V_C<V_B<V_E$⁠，即$-6<-2.3<-2.0$ ✓。

6.2 已知三个电极的电流#

方法：

1. 电流最大的是发射极 e，最小的是基极 b，剩下的是集电极 c（因为$I_E=I_B+I_C$⁠，$I_B$最小）；
2. 看方向：NPN 的 b、c 电流流入、e 电流流出；PNP 正好相反；
3. $\beta=I_C/I_B$⁠。

例题 7：某放大电路中 BJT 三个管脚 X、Y、Z 的电流（以流入管子为正）为$I_X=+3\ \text{mA}$⁠，$I_Y=+0.05\ \text{mA}$⁠，$I_Z$未测出。求$I_Z$⁠，判断管脚、管型并求$\beta$⁠。

解：

第 1 步，KCL：流入管子的电流总和为 0，$I_Z=-(3+0.05)=-3.05\ \text{mA}$⁠，即 3.05 mA 流出。

第 2 步，Z 电流最大 → e；Y 最小 → b；X → c。

第 3 步，b、c 流入，e 流出 → NPN。

第 4 步，$\beta=\dfrac{I_C}{I_B}=\dfrac{3}{0.05}=60$⁠。

⚠️ 易错点：

1. 电位法的前提是"管子在放大状态"。如果题目没说放大、或者是"判断工作状态"，就不能用"中间的是基极"这一招（第 04 讲下讲）。
2. 电位差 0.6～0.7 V 还是 0.2～0.3 V，决定硅还是锗，别把这一问漏答。

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七、三种连接方式，以及"放大电压"是怎么实现的 ⭐⭐#

7.1 三种连接方式#

三极管有三个脚，而放大电路要有一个输入端口（两根线）和一个输出端口（两根线），所以必须让一个电极同时属于输入和输出，叫"公共端"。哪个极当公共端，就叫"共什么极"：

图 3：三种连接方式。共射：b 入、c 出，e 公共；共集：b 入、e 出，c 公共（对交流信号而言$V_{CC}$相当于接地）；共基：e 入、c 出，b 公共

不管哪种连接方式，要放大都必须保证发射结正偏、集电结反偏，内部的载流子过程和电流分配关系完全相同。三种连接方式的性能差别在第 05、07 讲详细比较。

7.2 电流放大怎样变成电压放大？#

三极管直接放大的是电流（⁠$I_C$受$I_B$或$I_E$控制）。要得到电压放大，只要让变化的集电极电流流过一个电阻：

$$\Delta v_O=\Delta i_C\times R_L$$

例题 8（教材图 5.1.6 的数据）：一个共基极接法的放大电路，在发射结回路加入$\Delta v_I=20\ \text{mV}$的信号，由于发射结正向电压对电流的控制非常灵敏，引起$\Delta i_E=1\ \text{mA}$⁠。设$\alpha=0.98$⁠，集电极负载电阻$R_L=1\ \text{k}\Omega$⁠。求输出电压变化量和电压增益。

解：

第 1 步，集电极电流变化量：$\Delta i_C=\alpha\Delta i_E=0.98\times1\ \text{mA}=0.98\ \text{mA}$⁠。

第 2 步，输出电压变化量：$\Delta v_O=\Delta i_C R_L=0.98\ \text{mA}\times1\ \text{k}\Omega=0.98\ \text{V}$⁠。

第 3 步，电压增益（输出变化量 ÷ 输入变化量，第 01 讲（下）学过）：

$$A_v=\frac{\Delta v_O}{\Delta v_I}=\frac{0.98\ \text{V}}{0.02\ \text{V}}=49$$

输入只变了 20 mV，输出变了将近 1 V，放大了 49 倍。

例题 8′（自编）：同样结构，若$\Delta v_I=10\ \text{mV}$引起$\Delta i_E=0.5\ \text{mA}$⁠，$\alpha=0.99$⁠，$R_L=2\ \text{k}\Omega$⁠，求$A_v$⁠。

解：$\Delta i_C=0.99\times0.5=0.495\ \text{mA}$⁠，$\Delta v_O=0.495\times2=0.99\ \text{V}$⁠，$A_v=\dfrac{0.99}{0.01}=99$⁠。

注意这里"放大"的真正含义：输出的那 1 V 变化，能量来自集电极电源$V_{CC}$⁠，不是信号源"变大了"。三极管只是按输入信号的规律去"控制"电源能量——和水龙头一模一样。教材原话："放大作用实质上是放大器件的控制作用，放大器是一种能量控制部件"。

⚠️ 易错点：共基极接法的电流增益$\alpha<1$⁠，并不放大电流，但照样能放大电压——因为输入端（发射结）电压很小却能控制较大的电流，输出端又接了较大的电阻。别以为"$\alpha<1$就不能放大"。

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速记卡#

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自测练习#

1.（基础）BJT 的基区为什么要做得很薄、掺杂很淡？发射区为什么掺杂要很浓？

答案与提示

基区薄、淡 → 从发射区注入的载流子在基区复合的机会少，绝大部分能到达集电结被收集，$\alpha$接近 1、$\beta$大。发射区掺杂浓 → 发射结正偏时能注入大量载流子，同时基区向发射区的反向注入相对很小，提高发射效率。

2.（计算）放大状态的 NPN 管，$I_B=20\ \mu\text{A}$⁠，$I_E=2\ \text{mA}$⁠。求$I_C$⁠、$\beta$⁠、$\alpha$⁠。

答案与提示

$I_C=I_E-I_B=2-0.02=1.98\ \text{mA}$⁠；$\beta=1.98/0.02=99$⁠；$\alpha=1.98/2=0.99$⁠。核对：$99/100=0.99$ ✓。

3.（计算）某管$\beta=150$⁠，求$\alpha$（保留 4 位小数）。

答案与提示

$\alpha=\dfrac{\beta}{1+\beta}=\dfrac{150}{151}\approx0.9934$⁠。

4.（计算）测得放大状态下$I_E=2.5\ \text{mA}$⁠、$I_B=25\ \mu\text{A}$⁠，求$I_C$和$\beta$⁠。

答案与提示

$I_C=2.5-0.025=2.475\ \text{mA}$⁠，$\beta=2.475/0.025=99$⁠。注意不要直接用$I_E/I_B=100$当$\beta$⁠，那是$1+\beta$⁠。

5.（判断）两只放大状态的 BJT，测得管脚电位：(1) ①9 V，②4.7 V，③4.0 V；(2) ①−8 V，②−1.0 V，③−0.3 V。判断管脚、管型、材料。

答案与提示

(1) 中间值 4.7 V → ②是 b；③与②差 0.7 V → ③是 e，硅管；①是 c，电位最高 → NPN 硅管。 (2) 排队 −0.3 > −1.0 > −8，中间 −1.0 V → ②是 b；③与②差 0.7 V → ③是 e，硅管；①是 c，电位最低 → PNP 硅管。核对$V_C<V_B<V_E$⁠：$-8<-1<-0.3$ ✓。

6.（计算）某硅管$\beta=80$⁠，$I_{CBO}=0.2\ \mu\text{A}$⁠，求$I_{CEO}$⁠。温度升高后$I_{CBO}$增大，$I_{CEO}$会怎样变？

答案与提示

$I_{CEO}=(1+80)\times0.2=16.2\ \mu\text{A}$⁠。温度升高时$I_{CBO}$增大（教材：大约每升高 10 ℃ 增加一倍），而且$\beta$也会增大，所以$I_{CEO}$增大得更厉害，会使$I_C$随温度漂移——这就是第 06 讲要解决的"静态工作点不稳定"问题的根源之一。

7.（简答，华师真题风格）(1) 能否用两只二极管背靠背连接来代替一只 BJT？(2) 要让 BJT 工作在放大状态，外部需要满足什么条件？对 PNP 管，三个电极电位应满足什么关系？

答案与提示

(1) 不能。BJT 的放大作用依赖于很薄、掺杂很淡的基区，使发射区注入的载流子大部分能穿过基区被集电区收集；两只分立二极管之间没有这样的薄基区，载流子无法从一个结"传"到另一个结，没有电流放大作用。 (2) 发射结正偏、集电结反偏。PNP 管：$V_E>V_B>V_C$（即$V_C<V_B<V_E$⁠），且$V_E-V_B$约为导通电压（硅约 0.7 V）。

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下一讲预告#

第 04 讲（下）画出 BJT 的输入、输出特性曲线，认识放大、饱和、截止三个区，并学会一套"三步口诀"判断三极管到底工作在哪个状态——这正是 2026 回忆题 1(3) 考的内容。

👉 点击进入下一讲：第04讲（下）｜BJT 的特性曲线、参数与三种工作状态的判断