第5章三極管的識(shí)別與檢測(cè) 晶體三極管簡(jiǎn)稱(chēng)三極管 它的工作狀態(tài)有三種 放大 飽和 截止 因此 三極管是放大電路的核心元件 具有電流放大能力 同時(shí)又是理想的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)元器件 1 5 1三極管的分類(lèi) 三極管的種類(lèi)較多 按三極管制造的材料來(lái)分 有硅管和鍺管兩種 按三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)分 有NPN和PNP兩種 按三極管的工作頻率來(lái)分 有低頻管和高頻管兩種 按三極管允許耗散的功率來(lái)分 有小功率管 中功率管和大功率管 2 5 1 1幾種常見(jiàn)三極管的外形及特點(diǎn)1 小功率三極管通常情況下 把集電極最大允許耗散功率PCM在1W以下的三極管稱(chēng)為小功率三極管 3 中功率三極管中功率三極管主要用在驅(qū)動(dòng)和激勵(lì)電路 為大功率放大器提供驅(qū)動(dòng)信號(hào) 通常情況下 集電極最大允許耗散功率PCM在1 10W的三極管稱(chēng)為中功率三極管 4 3 大功率三極管集電極最大允許耗散功率PCM在10W以上的三極管稱(chēng)為大功率三極管 5 5 1 2貼片三極管的外形及特點(diǎn)采用表面貼裝技術(shù)SMT SurfaceMountedTechnology 的三極管稱(chēng)為貼片三極管 貼片三極管有三個(gè)引腳的 也有四個(gè)引腳的 在四個(gè)引腳的三極管中 比較大的一個(gè)引腳是集電極 兩個(gè)相通引腳是發(fā)射極 余下的一個(gè)引腳是基極 6 5 1 3幾種特殊三極管的外形及特點(diǎn)1 帶阻尼三極管帶阻尼三極管是將三極管與阻尼二極管 保護(hù)電阻封裝為一體構(gòu)成的特殊三極管 常用于彩色電視機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器的行掃描電路中 7 2 差分對(duì)管差分對(duì)管是將兩只性能參數(shù)相同的三極管封裝在一起構(gòu)成的電子器件 一般用在音頻放大器或儀器 儀表的輸入電路做差分放大管 8 3 達(dá)林頓管達(dá)林頓管是復(fù)合管的一種連接形式 它是將兩只三極管或更多只三極管集電極連在一起 而將第一只三極管的發(fā)射極直接耦合到第二只三極管的基極 依次級(jí)聯(lián)而成 9 4 帶阻三極管帶阻三極管是指基極和發(fā)射極之間接有一只或兩只電阻并與晶體管封裝為一體的三極管 由于帶阻三極管通常應(yīng)用在數(shù)字電路中 因此帶阻三極管有時(shí)候又被稱(chēng)為數(shù)字三極管或者數(shù)碼三極管 10 5 2三極管的識(shí)別三極管在電路中常用字母 Q V 或 VT 加數(shù)字表示 11 5 2三極管的識(shí)別5 2 1國(guó)產(chǎn)三極管型號(hào)的命名方法國(guó)產(chǎn)三極管的型號(hào)命名由五部分組成 12 例如 1 三極管3AD50C 鍺材料PNP型低頻大功率三極管 如圖 a 所示 2 三極管3DG201B 硅材料NPN型高頻小功率三極管如圖 b 所示 13 5 2 2國(guó)外三極管的命名方法1 日本半導(dǎo)體器件型號(hào)命名法有如下特點(diǎn) 1 型號(hào)中的第一部分是數(shù)字 表示器件的類(lèi)型和有效電極數(shù) 例如 用 1 表示二極管 用 2 表示三極管 而屏蔽用的接地電極不是有效電極 2 第二部分均為字母S 表示日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)注冊(cè)產(chǎn)品 而不表示材料和極性 3 第三部分表示極性和類(lèi)型 例如用A表示PNP型高頻管 用J表示P溝道場(chǎng)效應(yīng)三極管 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業(yè)協(xié)會(huì) EIAJ 注冊(cè)登記的順序號(hào) 并不反映器件的性能 順序號(hào)相鄰的兩個(gè)器件的某一性能可能相差很遠(yuǎn) 例如 2SC2680型的最大額定耗散功率為200mW 而2SC2681的最大額定耗散功率為100W 但是 登記順序號(hào)能反映產(chǎn)品時(shí)間的先后 登記順序號(hào)的數(shù)字越大 越是近期產(chǎn)品 5 第六 七兩部分的符號(hào)和意義各公司不完全相同 6 日本有些半導(dǎo)體分立器件的外殼上標(biāo)記的型號(hào) 常采用簡(jiǎn)化標(biāo)記的方法 即把2S省略 例如 2SD764 簡(jiǎn)化為D764 2SC502A簡(jiǎn)化為C502A 14 2 美國(guó)晶體管型號(hào)命名法的特點(diǎn) 1 型號(hào)命名法規(guī)定較早 又未作過(guò)改進(jìn) 型號(hào)內(nèi)容很不完備 例如 對(duì)于材料 極性 主要特性和類(lèi)型 在型號(hào)中不能反映出來(lái) 例如 2N開(kāi)頭的既可能是一般晶體管 也可能是場(chǎng)效應(yīng)管 因此 仍有一些廠(chǎng)家按自己規(guī)定的型號(hào)命名法命名 2 組成型號(hào)的第一部分是前綴 第五部分是后綴 中間的三部分為型號(hào)的基本部分 3 除去前綴以外 凡型號(hào)以1N 2N或3N 開(kāi)頭的晶體管分立器件 大都是美國(guó)制造的 或按美國(guó)專(zhuān)利在其它國(guó)家制造的產(chǎn)品 4 第四部分?jǐn)?shù)字只表示登記序號(hào) 而不含其它意義 因此 序號(hào)相鄰的兩器件可能特性相差很大 例如 2N3464為硅NPN 高頻大功率管 而2N3465為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管 5 不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的性能基本一致的器件 都使用同一個(gè)登記號(hào) 同一型號(hào)中某些參數(shù)的差異常用后綴字母表示 因此 型號(hào)相同的器件可以通用 6 登記序號(hào)數(shù)大的通常是近期產(chǎn)品 15 5 2 3三極管封裝形式及管腳識(shí)別三極管的封裝形式是指三極管的外形參數(shù) 也就是安裝半導(dǎo)體三極管用的外殼 材料方面 三極管的封裝形式主要有金屬 陶瓷 塑料形式 結(jié)構(gòu)方面 三極管的封裝為T(mén)OXXX XXX表示三極管的外形 裝配方式有通孔插裝 通孔式 表面安裝 貼片式 直接安裝 引腳形狀有長(zhǎng)引線(xiàn)直插 短引線(xiàn)或無(wú)引線(xiàn)貼裝等 常用三極管的封裝形式有TO 92 TO 126 TO 3 TO 220TO等 16 17 18 19 20 三極管引腳的排列方式具有一定的規(guī)律 對(duì)于國(guó)產(chǎn)小功率金屬封裝三極管 底視圖位置放置 使三個(gè)引腳構(gòu)成等腰三角形的頂點(diǎn)上 從左向右依次為e b c 有管鍵的管子 從管鍵處按順時(shí)針?lè)较蛞来螢閑 b c 其管腳識(shí)別圖如圖 a 所示 對(duì)于國(guó)產(chǎn)中小功率塑封三極管使其平面朝向外 半圓形朝內(nèi) 三個(gè)引腳朝上放置 則從左到右依次為ebc 其管腳識(shí)別圖如圖 b 21 現(xiàn)今比較流行的三極管9011 9018系列為高頻小功率管 除9012和9015為PNP型管外 其余均為NPN型管 常用9011 9018 1815系列三極管管腳排列如圖所示 平面對(duì)著自己 引腳朝下 從左至右依次是E C B 即1是發(fā)射極E 2是集電極C 三是基極B 22 貼片三極管有三個(gè)電極的 也有四個(gè)電極的 一般三個(gè)電極的貼片三極管從頂端往下看有兩邊 上邊只有一腳的為集電極 下邊的兩腳分別是基極和發(fā)射極 在四個(gè)電極的貼片三極管中 比較大的一個(gè)引腳是三極管的集電極 另有兩個(gè)引腳相通是發(fā)射極 余下的一個(gè)是基極 23 5 2 4三極管的主要技術(shù)指標(biāo)1 電流放大系數(shù) 電流放大系數(shù)是電流放大倍數(shù) 用來(lái)表示三極管放大能力 根據(jù)三極管工作狀態(tài)不同 電流放大系數(shù)又分為直流放大系數(shù)和交流放大系數(shù) 直流放大系數(shù)是指在靜態(tài)無(wú)輸入變化信號(hào)時(shí) 三極管集電極電流IC和基極電流IB的比值 故又稱(chēng)為直流放大倍數(shù)或靜態(tài)放大系數(shù) 一般用hFE或 表示 交流電流放大系數(shù)也叫動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù)或交流放大倍數(shù) 是指在交流狀態(tài)下 三極管集電極電流變化量與基極電流變化量的比值 一般用 表示 是反映三極管放大能力的重要指標(biāo) 24 2 耗散功率PCM耗散功率也叫集電極最大允許耗散功率PCM 是指三極管參數(shù)變化不超過(guò)規(guī)定允許值時(shí)的最大集電極耗散功率 3 頻率特性三極管的電流放大系數(shù)與工作頻率有關(guān) 如果三極管超過(guò)了工作頻率范圍 會(huì)造成放大能力降低甚至失去放大作用 4 集電極最大電流ICM集電極最大電流是指三極管集電極所允許通過(guò)的最大電流 集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的 下降 當(dāng) 下降到正常值的2 3時(shí) 集電極電流即為ICM 5 最大反向電壓最大反向電壓是指三極管在工作時(shí)所允許加的最高工作電壓 最大反向電壓包括集電極 發(fā)射極反向擊穿電壓UCEO 集電極 基極反向擊穿電壓UCBO以及發(fā)射極 基極反向擊穿電壓UEBO 6 反向電流三極管的反向電流包括集電極 基極之間的反向電流ICBO和集電極 發(fā)射極之間的反向電流ICEO 25 5 3三極管的檢測(cè)5 3 1指針式萬(wàn)用表檢測(cè)三極管1 指針式萬(wàn)用表檢測(cè)普通三極管指針式萬(wàn)用表判斷普通三極管的三個(gè)電極 極性及好壞時(shí) 選擇R 100或R 1k擋位 常分兩步進(jìn)行測(cè)量判斷 1 三顛倒 找基極 PN結(jié) 定極型三極管的內(nèi)部等效圖如圖5 18所示 測(cè)量時(shí)要時(shí)刻想著此圖 從而達(dá)到熟能生巧 26 找基極 定極型的測(cè)量示意圖 27 2 判斷基極 集電極 順箭頭 偏轉(zhuǎn)大 測(cè)不準(zhǔn) 動(dòng)嘴巴基極找到之后 判斷出PNP型或NPN型 再找發(fā)射極和集電極 28 2 帶阻三極管的檢測(cè)帶阻三極管檢測(cè)與普通三極管基本類(lèi)似 但由于其內(nèi)部接有電阻 故檢測(cè)出來(lái)的阻值大小稍有不同 以圖5 21中的NPN型三極管為例 選用指針式萬(wàn)用表 量程置于R 1K檔 若帶阻三極管正常 則有如下規(guī)律 B E極之間正反向電阻都比較小 具體測(cè)量值與內(nèi)接電阻有關(guān) 但B E極之間的正向電阻 黑筆接B 紅筆接E 會(huì)略小一點(diǎn) 因?yàn)闇y(cè)正向電阻時(shí)發(fā)射結(jié)會(huì)導(dǎo)通 B C極之間正向 黑筆接B 紅筆接C 電阻小 反向電阻接近無(wú)窮大 E C極之間正反向電阻 黑筆接C 紅筆接E 都接近無(wú)窮大 檢測(cè)結(jié)果與上述不相時(shí) 可判斷為帶阻三極管損壞 29 3 帶阻尼三極管的檢測(cè)帶阻尼三極管檢測(cè)與普通三極管基本類(lèi)似 但由于其內(nèi)部接有阻尼二極管 故檢測(cè)出來(lái)的阻值大小稍有不同 以圖5 21中的NPN型三極管為例 選用指針式萬(wàn)用表 量程置于R 1K檔 若帶阻尼三極管正常 則有如下規(guī)律 B E極之間正反向電阻都比較小 但其正向電阻 黑筆接B 紅筆接E 會(huì)略小一點(diǎn) B C極之間正向電阻 黑筆接B 紅筆接C 小 反向電阻接近無(wú)窮大 E C極之間正向電阻 黑筆接C 紅筆接E 接近無(wú)窮大 反向電阻很小 因?yàn)樽枘岫O管會(huì)導(dǎo)通 檢測(cè)結(jié)果與上述不相時(shí) 可判斷為帶阻尼三極管損壞 30 4 達(dá)林頓 復(fù)合管 三極管的檢測(cè)以圖中的NPN型達(dá)林頓三極管為例 選用指針式萬(wàn)用表 量程置于R 10K檔 若達(dá)林頓三極管正常 則有如下規(guī)律 B E極之間正向電阻 黑筆接B 紅筆接E 小 但其反向電阻無(wú)窮大 B C極之間正向電阻 黑筆接B 紅筆接C 小 反向電阻接近無(wú)窮大 E C極之間正反向電阻都接近無(wú)窮大 檢測(cè)結(jié)果與上述不相時(shí) 可判斷為達(dá)林頓三極管損壞 31 5 3 2數(shù)字式萬(wàn)用表檢測(cè)三極管利用數(shù)字萬(wàn)用表不僅可以判別三極管管腳極性 測(cè)量管子的共發(fā)射極電流放大系數(shù)hFE 還可以鑒別硅管與鍺管 由于數(shù)字萬(wàn)用表電阻擋的測(cè)試電流很小 所以不適用于檢測(cè)三極管 應(yīng)使用二極管擋或hFE擋進(jìn)行測(cè)試 將數(shù)字萬(wàn)用表置于二極管擋位 紅表筆固定任接某個(gè)引腳 用黑表筆依次接觸另外兩個(gè)引腳 如果兩次顯示值均小于1V或都顯示溢出符號(hào) OL 或 1 則紅表筆所接的引腳就是基極B 如果在兩次測(cè)試中 一次顯示值小于1V 另一次顯示溢出符號(hào) OL 或 1 視不同的數(shù)字萬(wàn)用表而定 則表明紅表筆接的引腳不是基極B 應(yīng)更換其它引腳重新測(cè)量 直到找出基極B為止 32 基極確定后 用紅表筆接基極 黑表筆依次接觸另外兩個(gè)引腳 如果顯示屏上的數(shù)值都顯示為0 600 0 800V 則所測(cè)三極管屬于硅NPN型中 小功率管 其中 顯示數(shù)值較大的一次 黑表筆所接引腳為發(fā)射極 如果顯示屏上的數(shù)值都顯示為0 400 0 600V 則所測(cè)三極管屬于硅NPN型大功率管 其中 顯示數(shù)值大的一次 黑表筆所接的引腳為發(fā)射極 用紅表筆接基極 黑表筆先后接觸另外兩個(gè)引腳 若兩次都顯示溢出符號(hào) OL 或 1 調(diào)換表筆測(cè)量 即黑表筆基極 紅表筆接觸另外兩個(gè)引腳 顯示數(shù)值都大于0 400V 則表明所測(cè)三極管屬于硅PNP型 此時(shí)數(shù)值大的那次 紅表筆所接的引腳為發(fā)射極 數(shù)字萬(wàn)用表在測(cè)量過(guò)程中 若顯示屏上的顯示數(shù)值都小于0 400V 則所測(cè)三極管屬于鍺管 33 5 3 3三極管幾個(gè)參數(shù)的檢測(cè)1 放大系數(shù)的測(cè)量hFE是