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文檔簡介

1、晶體三極管的電流放大作用晶體三極管具有電流放大作用,其實質是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將Ic/Ib的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數,用符號“”表示。電流放大倍數對于某一只三極管來說是一個定值,但隨著三極管工作時基極電流的變化也會有一定的改變。晶體三極管的三種工作狀態截止狀態:當加在三極管發射結的電壓小于PN結的導通電壓,基極電流為零,集電極電流和發射極電流都為零,三極管這時失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當于開關的斷開狀態,我們稱三極管處于截止狀態。放大狀態:當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并處于某

2、一恰當的值時,三極管的發射結正向偏置,集電結反向偏置,這時基極電流對集電極電流起著控制作用,使三極管具有電流放大作用,其電流放大倍數Ic/Ib,這時三極管處放大狀態。飽和導通狀態:當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并當基極電流增大到一定程度時,集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不怎么變化,這時三極管失去電流放大作用,集電極與發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當于開關的導通狀態。三極管的這種狀態我們稱之為飽和導通狀態。 根據三極管工作時各個電極的電位高低,就能判別三極管的工作狀態,因此,電子維修人員在維修過程中,經常要拿多用電表測量三極管各腳的電壓,

3、從而判別三極管的工作情況和工作狀態。使用多用電表檢測三極管三極管基極的判別:根據三極管的結構示意圖,我們知道三極管的基極是三極管中兩個PN結的公共極,因此,在判別三極管的基極時,只要找出兩個PN結的公共極,即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調至電阻擋的R×1k擋,先用紅表筆放在三極管的一只腳上,用黑表筆去碰三極管的另兩只腳,如果兩次全通,則紅表筆所放的腳就是三極管的基極。如果一次沒找到,則紅表筆換到三極管的另一個腳,再測兩次;如還沒找到,則紅表筆再換一下,再測兩次。如果還沒找到,則改用黑表筆放在三極管的一個腳上,用紅表筆去測兩次看是否全通,若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次,總

4、可以找到基極。三極管類型的判別: 三極管只有兩種類型,即型和型。判別時只要知道基極是型材料還型材料即可。當用多用電表R×1k擋時,黑表筆代表電源正極,如果黑表筆接基極時導通,則說明三極管的基極為型材料,三極管即為型。如果紅表筆接基極導通,則說明三極管基極為型材料,三極管即為型。判斷三極管好壞的口訣      三極管的管型及管腳的判別是電子技術初學者的一項基本功,為了幫助讀者迅速掌握測判方法,筆者總結出四句口訣:“三顛倒,找基極;PN結,定管型;順箭頭,偏轉大;測不準,動嘴巴。”下面讓我們逐句進行解釋吧。 一、 三顛倒,找基極

5、 大家知道,三極管是含有兩個PN結的半導體器件。根據兩個PN結連接方式不同,可以分為NPN型和PNP型兩種不同導電類型的三極管,圖1是它們的電路符號和等效電路。測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋,并選擇R×100或R×1k擋位。圖2繪出了萬用電表歐姆擋的等效電路。由圖可見,紅表筆所連接的是表內電池的負極,黑表筆則連接著表內電池的正極。 假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型,也分不清各管腳是什么電極。測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時,我們任取兩個電極(如這兩個電極為1、2),用萬用電表兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻,觀察表針的偏轉角度;接著,再取1、3兩個電

6、極和2、3兩個電極,分別顛倒測量它們的正、反向電阻,觀察表針的偏轉角度。在這三次顛倒測量中,必然有兩次測量結果相近:即顛倒測量中表針一次偏轉大,一次偏轉小;剩下一次必然是顛倒測量前后指針偏轉角度都很小,這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極(參看圖1、圖2不難理解它的道理)。 二、 PN結,定管型 找出三極管的基極后,我們就可以根據基極與另外兩個電極之間PN結的方向來確定管子的導電類型(圖1)。將萬用表的黑表筆接觸基極,紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極,若表頭指針偏轉角度很大,則說明被測三極管為NPN型管;若表頭指針偏轉角度很小,則被測管即為PNP型。 三、 順箭頭,偏

7、轉大 找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發射極e呢?這時我們可以用測穿透電流ICEO的方法 確定集電極c和發射極e。 (1) 對于NPN型三極管,穿透電流的測量電路如圖3所示。根據這個原理,用萬用電表的黑、紅表筆顛倒 測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測量中萬用表指針偏轉角度都很小,但仔細觀察,總會有一次偏轉角度稍大,此時電流的流向一定是:黑表筆c極b極e極紅表筆,電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致(“順箭頭”),所以此時黑表筆所接的一定是集電極c,紅表筆所接的一定是發射極e。 (2) 對于PNP型的三極管,道理也類似于NPN型,其電流流向

8、一定是:黑表筆e極b極c極紅表筆,其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一定是發射極e,紅表筆所接的一定是集電極c(參看圖1、圖3可知)。 四、 測不出,動嘴巴 若在“順箭頭,偏轉大”的測量過程中,若由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉均太小難以區分時,就要“動嘴巴”了。具體方法是:在“順箭頭,偏轉大”的兩次測量中,用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用“順箭頭,偏轉大”的判別方法即可區分開集電極c與發射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用,目的是使效果更加明顯。電阻器。它是所有電子裝置中應用最為廣泛的一種元件,也是最便宜的電

9、子元件之一。它是一種線性元件,在電路中的主要用途有:限流、降壓、分壓、分流、匹配、負載、阻尼、取樣等。檢測該元件時,主要看它的標稱阻值與實際測量阻值的偏差程度。在大量的生產中,由于加工過程中各道工序對電阻器的作用,電阻器的實際值不可能做到與它的標稱值完全一致,因此其阻值具有離散性,為了便于管理和組織生產,工程上按照使用的需要,給出了允許偏差值,如±5%、±10%、±20%。再加上萬用電表檢測電阻器時的誤差,一般要求其誤差不超過允許偏差的10%即認為合格。同時亦可通過外觀檢查綜合判斷其優劣。電容器。電容器也是電子裝置中用得最多的電子元器件之一。它的質量好壞直接影響到

10、整機的性能,同時也是容易失效的元件。在檢查電容器時,如果電解電容器的貯存期超過了三年,可以認為該元件已經失效。有些電容器上沒有出廠年限標志,外觀則完好無損,肉眼很難判斷出它的質量問題,因此就必須要對它進行檢測。電容器在電路中擔任隔直、濾波、旁路、耦合、中和、退耦、調諧、振蕩等。它的常見故障有擊穿、漏電、失效(干涸)。用萬用電表的歐姆檔檢查電容器是利用了電容器能夠充放電原理進行的,這時應選用歐姆檔的最高量程(R×1k或R×10k)來測量。如圖2所示。當萬用電表的兩根表棒與電容器的兩引腳相接時,表針先向順時間方向偏轉一個角度,此時稱為電容器的充電,當充電到一定程度時,電容器又開

11、始放電,此時萬用電表的指針便返回到位置。在測量過程中,表針擺動的角度越大,說明所檢測的電容器容量越大。表針返回后越接近處,說明所檢測的電容器漏電越小,即所檢測的電容器的質量越高。測量電解電容器時,由于其引腳有正、負極之分,應將紅表棒接電容器的負極,黑表棒接電容器的正極,這樣測量出來的漏電電阻才是正確的。反接時一般漏電電阻要比正接時小,利用這一點,還可判斷出無極性標志的電解電容器的極性。如果電容器的容量太小,如在4700P以下,就只能檢查它是否漏電或擊穿,如果在測量中,表針擺動一下回不到處,而是停留在0處的中間某一位置上,說明該電容器漏電嚴重;也可采取圖3所示的辦法。在萬用電表與被測小電容器之間

12、加裝一只NPN型硅三極管,要求其值大于100,集電極-發射極之間的耐壓應大于25V,ICEO越小越好。被測電容器接到A、B兩端。由于三極管VT的電流放大作用,較小容量的電容器也能引起表針較大幅度的擺動,然后返回到位置,如不能返回到處的,則可估測出漏電電阻。對于可變電容器、拉線電容器,亦可用萬用電表檢測出它們有否碰片或漏電、短路等。電感器。電感器是一種非線性元件,可以儲存磁能。由于通過電感的電流值不能突變,所以,電感對直流電流短路,對突變的電流呈高阻態。電感器在電路中的基本用途有:扼流、交流負載、振蕩、陷波、調諧、補償、偏轉等。利用萬用電表對其進行檢測時,即只能判斷出它的直流電阻值,如果已經標明

13、了數值的電感器,只要其直流電阻值大致符合,即可視為合格。晶體二極管。晶體二極管是一種非線性器件,它的正、反兩個方向的電阻值相差懸殊,這就是二極管的單向導電性。在電路中,利用這一特性,可以作整流、檢波、箝位、限幅、阻尼、隔離等。用萬用電表測量二極管時,可選用歐姆檔R×1k。由于二極管具有單向導電性,它的正、反向電阻是不相等的,兩者阻值相差越大越好。對于常用的小功率二極管,反向電阻應比正向電阻大數百倍以上。用紅表棒接二極管的正極,黑表棒接它的負極,測得的是反向電阻。反之,紅表棒接二極管的負極,黑表棒接它的正極,測得的是正向電阻。諸二極管的正向電阻一般在1001k左右;硅二極管的正向電阻一

14、般在幾百歐至幾千歐。如果測得它的正、反向電阻都是無窮大,說明該二極管內部已開路;如果它的正、反向電阻均為0,說明二極管內部已短路;如果它的正、反向電阻相差無幾,說明二極管的性能變差失效。出現以上三種情況的二極管均不能使用。晶體三極管。三極管是電子裝置中的重要元件,它的質量優劣直接關系到系統工作的可靠性和穩定性,因此,它是最需要進行老化篩選的元件之一。已知一個三極管的型號和管腳排列,可采用如下簡易測試法來判斷它的性能。應該注意的是:對一般小功率低壓三極管,不宜采用R×10k檔進行測試,以免表內的高電壓損壞三極管。在檢查三極管的穿透電流大小時,可采用圖4所示的測量法,圖中被測的是NPN型

15、三極管,如果是NPN型三極管,其測試棒應與管腳對調。萬用電表的量程一般選用R×100或R×1k檔,要求測得的電阻值越大越好,對于中功率的鍺管,此值應大于數千歐;對于硅管,此值應大于數百千歐。如果所測得的數值過小,說明管子的穿透電流大,管子的性能不好。如果測量時萬用電表的表針搖擺不定,說明管子的穩定性很差。如果測得的阻值接近于零,說明管子內部已擊穿短路,不能使用。在檢查三極管的放大性能值時,可以采用圖5所示的估測法。如果被測管是NPN型,可按此方法測試,如果被測管是PNP則按虛線方式連接。測量時表針應向右偏轉,其偏轉角度越大,說明管子的放大倍數越大。如果加上電阻R之后表針變化

16、的角度不大或根本不變,則說明管子的放大作用很差或已經損壞。其R的阻值可在51k100k范圍內選取。也可能利用人手的電阻,用手捏位管子的c-b兩極,但不要使它們短路,以手的皮膚電阻代替R。對于結型場效應管,已知型號與管腳,如果用萬用電表測G(柵極)和S(源極)之間,G與D(漏極)之間沒有PN結電阻,說明該管子已壞。用萬用電表的R×1k檔,其表棒分別接在場效應管的S極和D極上,然后用手碰觸管子和G極,若表針不動,說明管子不好;若表針有較大幅度的擺動,說明管子可用。結型場效應管電路符號與引腳如圖6所示。以上所述的管子測量方法雖是粗略的,但一般都切實可行,如欲進行更嚴格的測量篩選,則宜使用專門的測試儀器。集成電路。集成電路的門類、品種很多,在業余條件下,電子愛好者似乎沒有特別的測試方法,采用萬用電表進行測量時,只能對照已知的集成塊引腳數據,用測得的數據與已知的數據進行對比,從而判斷出被測集成塊的好壞。也可以搭一個簡單的試驗電路,將集成

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