三极管、电感、电容的作用

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1、三极管、电感、电容的作用晶体三极管的结构和类型 晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。 三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成 三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄， 而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区发射的是空穴，其移动方向与电流 方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区发射的是自由电子，其移动方向 与电流方向相反，故发射

2、极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在 正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律底视图位置放置，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；对于 中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e bc。目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管 脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确 三极管的特性及相应的技术参数和资料。晶体

3、三极管的电流放大作用 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电 极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将 Ic/A Ib的比值 称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“B ”表示。电流放大倍数对于某一只三极管 来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。晶体三极管的三种工作状态截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极 电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当 于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的

4、导通电压，并处于某一恰当的值时， 三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用， 使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数B = Ic/A Ib,这时三极管处放大状态。饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大 到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不 怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和 发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修 人员在维修过程中

5、，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作 情况和工作状态。使用多用电表检测三极管三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个 PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三 极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的RXlk挡，先用红表笔放在三极管的 一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放的脚就是三 极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找 到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚 上，用红表笔去测两次看是否全

6、通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以 找到基极。三极管类型的判别：三极管只有两种类型，即PNP型和NPN型。判别时只要知道基极 是P型材料还N型材料即可。当用多用电表RX1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑 表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为P型材料，三极管即为NPN型。如果红表笔 接基极导通，则说明三极管基极为N型材料，三极管即为PNP型。电感的作用基本作用：滤波、振荡、延迟、陷波等形象说法：“通直流，阻交流” 细化解说：在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，它与电阻器或电容器能组成高 通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等；变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻 抗变换等。

7、由感抗XL=2nfL知，电感L越大，频率f越高，感抗就越大。该电感器两端电压的大小 与电感L成正比，还与电流变化速度/At成正比，这关系也可用下式表示：电感线圈也是一个储能元件，它以磁的形式储存电能，储存的电能大小可用下式表示：WL=1/2 Li2。可见，线圈电感量越大，流过越大，储存的电能也就越多。电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成LC滤波电路。我们已经知道，电容具 有“阻直流，通交流”的本领，而电感则有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有许 多干扰信号的直流电通过LC滤波电路（如图），那么，交流干扰信号将被电容变成热 能消耗掉；变得比较纯净的直流电流通过电感时，其中的交流干扰信号也

8、被变成磁感和 热能，频率较高的最容易被电感阻抗，这就可以抑制较高频率的干扰信号。LC滤波电路在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁 芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容，这二者组成的就是上述的 LC 滤波 电路。另外，线路板还大量采用“蛇行线+贴片钽电容”来组成LC电路，因为蛇行线 在电路板上来回折行，也可以看作一个小电感。三、电感的主要特性参数2.1电感量L电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外， 电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。2.2 感抗 XL电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单

9、位是欧姆。它与电感量L和交流电频 率f的关系为XL=2nfL2.3 品质因素 Q品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介 质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常 为几十到几百。采用磁芯线圈，多股粗线圈均可提高线圈的Q值。2.4 分布电容 线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电 容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕 法可减少分布电容。2.5 允许误差：电感量实际值与

10、标称之差除以标称值所得的百分数。2.6标称电流：指线圈允许通过的电流大小，通常用字母A、B、C、D、E分别表示，标 称电流值为 50mA 、 150mA 、 300mA 、 700mA 、 1600mA 。四、常用电感线圈3.1 单层线圈单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线 线圈。3.2 蜂房式线圈如果所绕制的线圈，其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，这种线圈称为蜂 房式线圈。而其旋转一周，导线来回弯折的次数，常称为折点数。蜂房式绕法的优点是 体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制，折点越 多，分布电容越小3.3 铁

11、氧体磁芯和铁粉芯线圈 线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可增加电感量和提 高线圈的品质因素。3.4 铜芯线圈 铜芯线圈在超短波范围应用较多，利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种调 整比较方便、耐用。3.5 色码电感线圈 是一种高频电感线圈，它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。它的工作频率为lOKHz至200MHz，电感量一般在O.luH到3300uH之间。色码电感器是 具有固定电感量的电感器，其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。其单位为uH。3.6 阻流圈（扼流圈） 限制交流电通过的线圈称阻流圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。3.7 偏转线

12、圈 偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载，偏转线圈要求：偏转灵敏度高、磁场均匀、 Q值高、体积小、价格低。五、电感的型号、规格及命名。国内外有众多的电感生产厂家，其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、 KEMET、ROHM 等。5.1 片状电感电感量：10NH1MH材料：铁氧体绕线型陶瓷叠层精度： J=5% K=10% M=20%尺寸： 0402 0603 0805 l008 l206 l2l0 l8l2 l008=2.5mm*2.0mm l2l0=3.2mm*2.5mm 个别示意图：贴片绕线电感贴片叠层电感5.2 功率电感电感量：1NH20MH带屏蔽、不带

13、屏蔽尺寸：SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105； RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124；CD43/54/73/75/l04/l05；个别示意图：贴片功率电感屏蔽式功率电感5.3 片状磁珠种类：CBG （普通型）阻抗：5Q3KQCBH （大电流）阻抗：30Q120QCBY （尖峰型）阻抗：5Q2KQ个别示意图：贴片磁珠贴片大电流磁珠规格：0402/0603/0805/1206/1210/1806 （贴片磁珠）规格：SMB302520/SMB403025/SMB853025 （贴片大电流磁珠）5.4 插件磁珠规格：RH3.55.5 色环电

14、感电感量：O.luH22MH尺寸： 0204、0307、0410、0512豆形电感： 0.1uH22MH尺寸： 0405、0606、0607、0909、0910精度：J=5% K=10% M=20%精度：J=5% K=10% M=20%插件的色环电感读法：同色环电阻的标示5.6 立式电感电感量： 0.1uH3MH规格： PK0455/PK0608/PK0810/PK09125.7 轴向滤波电感规格： LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019电感量： 0.1uH-10mH。额定电流： 65mA10A。Q 值高，价位一般较低，自谐振频率高。5.8 磁环电感规格： TC3026

15、/TC3726/TC4426/TC5026尺寸（单位mm）： 3.2515.885.9 空气芯电感 空气芯电感为了取得较大的电感值，往往要用较多的漆包线绕成，而为了减少电感本身 的线路电阻对直流电流的影响，要采用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中， 采用很重很大的空气芯电感不太现实，不但增加成本，而且限制了产品的体积。为了提 高电感值而保持较轻的重量，我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心，提高电感的自 感能力，借此提高电感值。目前，在计算机中，绝大部分是磁心电感。六、常见的磁芯磁环铁粉芯系列材质有： -2材（红/透明）、-8材（黄/红）、-18材（绿/红）、-26材（黄/白）、-28 材（灰/绿）、-33 材（灰/黄）、-38 材（灰/ 黑）、-40 材（绿/黄）、-45 材（黑色）、-52材（绿/蓝）；尺寸：外径大小从30到400D （注解：外径从7.8mm到102mm）。 铁硅铝系列主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外径大小从3.5mm到77.8mm。两种产品的规格除了主要的环形外，另有E形，棒形等，还可以根据客户提供的各项参 数定做。它们广泛应用于计算机主机板，计算机电源，电源供应器，手机充电器，灯饰 变压调光器，不间断电源（UPS），各种家用电器控制板等。八、电感在使用过程中要注意的事项8.1 电感使用