第 5 章 三极管的识别与检测
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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 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
第第 55 章 三极管的识别与检测章 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。
5.15.1 三极管的分类三极管的分类
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。
5.1.2 贴片三极管的外形及特点 采用表面贴装技术 SMT ( Surface Mounted T
echnology )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。
5.2.2 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e b c ,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 β 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 β 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 β 表示。 β 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 β 下降,当 β 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—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。
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。