一、實驗目的：
了解電晶體結構及其基本特性。
二、相關知識：
在電子電路中，電晶體的應用可以分為兩大類，即放大電路與開關電 路，前者即常見之類比電路，後者則為一般的數位電路。電晶體的結構分 為 NPN 與 PNP 兩種，如圖 3-1 所示為電晶體的標準符號。
圖 3-1 電晶體符號
電晶體用於放大作用時，必需確保工作點落於動作區內，否則放大電 路輸出將會被限制。當然，會先出現飽和或截止現象則需視工作點的位置 而定。圖 3-2 為電晶體之 VCE-IC特性曲線，隨著基極電流大小的不同，可 以繪出不同的特性曲線。設計放大電路時，我們可以經由適當的電阻值來 決定 VCE及 IC之最大值為何，在特性曲線圖上將這兩點連接起來即為該電 路之直流負載線，如圖 3-3 所示。此負載線與放大器設計有莫大的關係，下 一實驗中將再進一步說明。
28
圖 3-2
電晶體之特性曲 線，可分為飽和、
動作及崩潰三大區 域。電晶體進入崩 潰區將造成永久性 的損壞。
圖 3-3 直流負載線
若將電晶體用於開關之用途，則不需要考慮直流負載線的存在，只 要確定電晶體之基極有足夠電流進入，將電晶體推入飽和區即可，此時電 晶體集極與射極間的電壓差極小，可視 C-E 為直接接通。由功率的定義
「P = IV」可知，此時電晶體所消耗的功反而比電晶體未進入飽和區前來的 低（當電晶體工作於放大模式時，CE 兩端的電壓差較大）；若要此電晶體 開關截止，只要讓基極的電流截止，C-E 極間的電流也會跟著截止，這時電 晶體 C-E 極間可視為斷路。
三、工作列表
工作一、電晶體V
CE-I
CE特性曲線繪製
1. 按下圖接線，電源 VCC使用 DC7~10V 皆可。
47K ×1 100Ω ×1 可變電阻 1K ×1
10K ×1 電 阻
零件列表：
2. 調節 VR1使 IB = 0μA。
3. 調節 VR2使 VCE依次為 0.1V→0.2V→0.3V→0.5V→1.0V→2.0V→
3.0V→4.0V→5.0V→6.0V（電源 VCC為 7V 時，若 VCE無法到 6V 則只作到 VCE = 5.0V 即可）
※注意：調整 VR2時，IB可能會變動，此時應調整 VR1使 IB為指定之值。
4. 依次調整不同之 IB值，完成下列各表格。
IB = 0μA
VCE(V) 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 IC(mA)
IB = 10μA
VCE(V) 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 IC(mA)
IB = 20μA
VCE(V) 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 IC(mA)
IB = 30μA
VCE(V) 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 IC(mA)
IB = 40μA
30
VCE(V) 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 IC(mA)
IB = 50μA
VCE(V) 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 IC(mA)
IB = 60μA
VCE(V) 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 IC(mA)
5. 利用下面的空表格，將各表格數值繪製成 VCE-ICE特性曲線圖。
32
工作二、觀測I
E、I
B、I
C之關係
1. 視電晶體為 NPN 或 PNP 之不同，裝置下面電路。
2. VCC = DC 6 ~ 9V 皆可。
3. 調整 10KΩ的可變電阻使集極電流為 2mA。
4. 記下此時之電流值。
IB=_____μA、IC=_____μA、IE=______mA。
5. 用下式計算α值：
C
E
I
α = I = _______。
此即本電晶體在 Ic = 2mA 時之α值。
6. 用下式計算β值：
IB
= Ic
β = _______。
此即本電晶體在 Ic = 2mA 時之β值。
零件列表：
電 阻：1k ×1 可變電阻：10k ×1 電晶體：NPN 或 PNP
四、問題討論：
1、工作一中之電晶體若更換為 PNP 電晶體時，則線路應該作何修改？
試繪出。
2、當你在測繪 VCE-ICE特性曲線時，即使在 IB = 0mA 下，將 VCE調高 是否會對 ICE有所影響？試說明為何會有這種現象出現。
3、在實驗過程中，用相同零件號碼電晶體取代原來之使用的那一個 時，實驗數據是否有所以變化？若有，請說明這是什麼原因造成的。
4、試簡單描述工作二中之
α
、β 的定義。34