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1、 第5章三极管的识别与检测 晶体三极管简称三极管 它的工作状态有三种 放大 饱和 截止 因此 三极管是放大电路的核心元件 具有电流放大能力 同时又是理想的无触点开关元器件 5 1三极管的分类 三极管的种类较多 按三极管制造的材料来分 有硅管和锗管两种 按三极管的内部结构来分 有NPN和PNP两种 按三极管的工作频率来分 有低频管和高频管两种 按三极管允许耗散的功率来分 有小功率管 中功率管和大功率管 5 1 1几种常见三极管的外形及特点1 小功率三极管通常情况下 把集电极最大允许耗散功率PCM在1W以下的三极管称为小功率三极管 中功率三极管中功率三极管主要用在驱动和激励电路 为大功率放大器提供
2、驱动信号 通常情况下 集电极最大允许耗散功率PCM在1 10W的三极管称为中功率三极管 3 大功率三极管集电极最大允许耗散功率PCM在10W以上的三极管称为大功率三极管 5 1 2贴片三极管的外形及特点采用表面贴装技术SMT SurfaceMountedTechnology 的三极管称为贴片三极管 贴片三极管有三个引脚的 也有四个引脚的 在四个引脚的三极管中 比较大的一个引脚是集电极 两个相通引脚是发射极 余下的一个引脚是基极 5 1 3几种特殊三极管的外形及特点1 带阻尼三极管带阻尼三极管是将三极管与阻尼二极管 保护电阻封装为一体构成的特殊三极管 常用于彩色电视机和计算机显示器的行扫描电路中
3、 2 差分对管差分对管是将两只性能参数相同的三极管封装在一起构成的电子器件 一般用在音频放大器或仪器 仪表的输入电路做差分放大管 3 达林顿管达林顿管是复合管的一种连接形式 它是将两只三极管或更多只三极管集电极连在一起 而将第一只三极管的发射极直接耦合到第二只三极管的基极 依次级联而成 4 带阻三极管带阻三极管是指基极和发射极之间接有一只或两只电阻并与晶体管封装为一体的三极管 由于带阻三极管通常应用在数字电路中 因此带阻三极管有时候又被称为数字三极管或者数码三极管 5 2三极管的识别三极管在电路中常用字母 Q V 或 VT 加数字表示 5 2三极管的识别5 2 1国产三极管型号的命名方法国产三
4、极管的型号命名由五部分组成 例如 1 三极管3AD50C 锗材料PNP型低频大功率三极管 如图 a 所示 2 三极管3DG201B 硅材料NPN型高频小功率三极管如图 b 所示 5 2 2国外三极管的命名方法1 日本半导体器件型号命名法有如下特点 1 型号中的第一部分是数字 表示器件的类型和有效电极数 例如 用 1 表示二极管 用 2 表示三极管 而屏蔽用的接地电极不是有效电极 2 第二部分均为字母S 表示日本电子工业协会注册产品 而不表示材料和极性 3 第三部分表示极性和类型 例如用A表示PNP型高频管 用J表示P沟道场效应三极管 但是 第三部分既不表示材料 也不表示功率的大小 4 第四部分
5、只表示在日本工业协会 EIAJ 注册登记的顺序号 并不反映器件的性能 顺序号相邻的两个器件的某一性能可能相差很远 例如 2SC2680型的最大额定耗散功率为200mW 而2SC2681的最大额定耗散功率为100W 但是 登记顺序号能反映产品时间的先后 登记顺序号的数字越大 越是近期产品 5 第六 七两部分的符号和意义各公司不完全相同 6 日本有些半导体分立器件的外壳上标记的型号 常采用简化标记的方法 即把2S省略 例如 2SD764 简化为D764 2SC502A简化为C502A 2 美国晶体管型号命名法的特点 1 型号命名法规定较早 又未作过改进 型号内容很不完备 例如 对于材料 极性 主要
6、特性和类型 在型号中不能反映出来 例如 2N开头的既可能是一般晶体管 也可能是场效应管 因此 仍有一些厂家按自己规定的型号命名法命名 2 组成型号的第一部分是前缀 第五部分是后缀 中间的三部分为型号的基本部分 3 除去前缀以外 凡型号以1N 2N或3N 开头的晶体管分立器件 大都是美国制造的 或按美国专利在其它国家制造的产品 4 第四部分数字只表示登记序号 而不含其它意义 因此 序号相邻的两器件可能特性相差很大 例如 2N3464为硅NPN 高频大功率管 而2N3465为N沟道场效应管 5 不同厂家生产的性能基本一致的器件 都使用同一个登记号 同一型号中某些参数的差异常用后缀字母表示 因此 型
7、号相同的器件可以通用 6 登记序号数大的通常是近期产品 5 2 3三极管封装形式及管脚识别三极管的封装形式是指三极管的外形参数 也就是安装半导体三极管用的外壳 材料方面 三极管的封装形式主要有金属 陶瓷 塑料形式 结构方面 三极管的封装为TOXXX XXX表示三极管的外形 装配方式有通孔插装 通孔式 表面安装 贴片式 直接安装 引脚形状有长引线直插 短引线或无引线贴装等 常用三极管的封装形式有TO 92 TO 126 TO 3 TO 220TO等 三极管引脚的排列方式具有一定的规律 对于国产小功率金属封装三极管 底视图位置放置 使三个引脚构成等腰三角形的顶点上 从左向右依次为e b c 有管键
8、的管子 从管键处按顺时针方向依次为e b c 其管脚识别图如图 a 所示 对于国产中小功率塑封三极管使其平面朝向外 半圆形朝内 三个引脚朝上放置 则从左到右依次为ebc 其管脚识别图如图 b 现今比较流行的三极管9011 9018系列为高频小功率管 除9012和9015为PNP型管外 其余均为NPN型管 常用9011 9018 1815系列三极管管脚排列如图所示 平面对着自己 引脚朝下 从左至右依次是E C B 即1是发射极E 2是集电极C 三是基极B 贴片三极管有三个电极的 也有四个电极的 一般三个电极的贴片三极管从顶端往下看有两边 上边只有一脚的为集电极 下边的两脚分别是基极和发射极 在四
9、个电极的贴片三极管中 比较大的一个引脚是三极管的集电极 另有两个引脚相通是发射极 余下的一个是基极 5 2 4三极管的主要技术指标1 电流放大系数 电流放大系数是电流放大倍数 用来表示三极管放大能力 根据三极管工作状态不同 电流放大系数又分为直流放大系数和交流放大系数 直流放大系数是指在静态无输入变化信号时 三极管集电极电流IC和基极电流IB的比值 故又称为直流放大倍数或静态放大系数 一般用hFE或 表示 交流电流放大系数也叫动态电流放大系数或交流放大倍数 是指在交流状态下 三极管集电极电流变化量与基极电流变化量的比值 一般用 表示 是反映三极管放大能力的重要指标 2 耗散功率PCM耗散功率也
10、叫集电极最大允许耗散功率PCM 是指三极管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率 3 频率特性三极管的电流放大系数与工作频率有关 如果三极管超过了工作频率范围 会造成放大能力降低甚至失去放大作用 4 集电极最大电流ICM集电极最大电流是指三极管集电极所允许通过的最大电流 集电极电流IC上升会导致三极管的 下降 当 下降到正常值的2 3时 集电极电流即为ICM 5 最大反向电压最大反向电压是指三极管在工作时所允许加的最高工作电压 最大反向电压包括集电极 发射极反向击穿电压UCEO 集电极 基极反向击穿电压UCBO以及发射极 基极反向击穿电压UEBO 6 反向电流三极管的反向电流包括集电极
11、 基极之间的反向电流ICBO和集电极 发射极之间的反向电流ICEO 5 3三极管的检测5 3 1指针式万用表检测三极管1 指针式万用表检测普通三极管指针式万用表判断普通三极管的三个电极 极性及好坏时 选择R 100或R 1k挡位 常分两步进行测量判断 1 三颠倒 找基极 PN结 定极型三极管的内部等效图如图5 18所示 测量时要时刻想着此图 从而达到熟能生巧 找基极 定极型的测量示意图 2 判断基极 集电极 顺箭头 偏转大 测不准 动嘴巴基极找到之后 判断出PNP型或NPN型 再找发射极和集电极 2 带阻三极管的检测带阻三极管检测与普通三极管基本类似 但由于其内部接有电阻 故检测出来的阻值大小
12、稍有不同 以图5 21中的NPN型三极管为例 选用指针式万用表 量程置于R 1K档 若带阻三极管正常 则有如下规律 B E极之间正反向电阻都比较小 具体测量值与内接电阻有关 但B E极之间的正向电阻 黑笔接B 红笔接E 会略小一点 因为测正向电阻时发射结会导通 B C极之间正向 黑笔接B 红笔接C 电阻小 反向电阻接近无穷大 E C极之间正反向电阻 黑笔接C 红笔接E 都接近无穷大 检测结果与上述不相时 可判断为带阻三极管损坏 3 带阻尼三极管的检测带阻尼三极管检测与普通三极管基本类似 但由于其内部接有阻尼二极管 故检测出来的阻值大小稍有不同 以图5 21中的NPN型三极管为例 选用指针式万用
13、表 量程置于R 1K档 若带阻尼三极管正常 则有如下规律 B E极之间正反向电阻都比较小 但其正向电阻 黑笔接B 红笔接E 会略小一点 B C极之间正向电阻 黑笔接B 红笔接C 小 反向电阻接近无穷大 E C极之间正向电阻 黑笔接C 红笔接E 接近无穷大 反向电阻很小 因为阻尼二极管会导通 检测结果与上述不相时 可判断为带阻尼三极管损坏 4 达林顿 复合管 三极管的检测以图中的NPN型达林顿三极管为例 选用指针式万用表 量程置于R 10K档 若达林顿三极管正常 则有如下规律 B E极之间正向电阻 黑笔接B 红笔接E 小 但其反向电阻无穷大 B C极之间正向电阻 黑笔接B 红笔接C 小 反向电阻
14、接近无穷大 E C极之间正反向电阻都接近无穷大 检测结果与上述不相时 可判断为达林顿三极管损坏 5 3 2数字式万用表检测三极管利用数字万用表不仅可以判别三极管管脚极性 测量管子的共发射极电流放大系数hFE 还可以鉴别硅管与锗管 由于数字万用表电阻挡的测试电流很小 所以不适用于检测三极管 应使用二极管挡或hFE挡进行测试 将数字万用表置于二极管挡位 红表笔固定任接某个引脚 用黑表笔依次接触另外两个引脚 如果两次显示值均小于1V或都显示溢出符号 OL 或 1 则红表笔所接的引脚就是基极B 如果在两次测试中 一次显示值小于1V 另一次显示溢出符号 OL 或 1 视不同的数字万用表而定 则表明红表笔
15、接的引脚不是基极B 应更换其它引脚重新测量 直到找出基极B为止 基极确定后 用红表笔接基极 黑表笔依次接触另外两个引脚 如果显示屏上的数值都显示为0 600 0 800V 则所测三极管属于硅NPN型中 小功率管 其中 显示数值较大的一次 黑表笔所接引脚为发射极 如果显示屏上的数值都显示为0 400 0 600V 则所测三极管属于硅NPN型大功率管 其中 显示数值大的一次 黑表笔所接的引脚为发射极 用红表笔接基极 黑表笔先后接触另外两个引脚 若两次都显示溢出符号 OL 或 1 调换表笔测量 即黑表笔基极 红表笔接触另外两个引脚 显示数值都大于0 400V 则表明所测三极管属于硅PNP型 此时数值
16、大的那次 红表笔所接的引脚为发射极 数字万用表在测量过程中 若显示屏上的显示数值都小于0 400V 则所测三极管属于锗管 5 3 3三极管几个参数的检测1 放大系数的测量hFE是三极管的直流电流放大系数 用数字万用表或指针式万用表都可以方便地测出三极管的hFE 2 区别锗晶体管与硅晶体管指针式万用表的电阻档不能直观地读出二极管的端电压 当然也就不能直接读出晶体管与极与极之间的端电压 这就给判断晶体管极间压降是0 60 0 70V还是0 15 0 30V带来困难 但可以根据经验法进行判断 若测量晶体管 用 1K或 100档 b e b c间电阻时 指针落在200 300 示数范围内 就可判断为锗管 若指针落在800 1000 示数范围内 就可判断为硅管
