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三极管的检测

日期:2012-6-1标签: (来源:互联网)

在一块半导体的基片上通过一定的工艺制作出两个PN结,就构成了三层半导体,从三层半导体上各引出一根引线就是三极管的三个电极,再封装在管壳里就制成了三极管。三个电极分别称为发射极e、基极b和集电极c,对应的每层半导体分别称为发射区、基区和集电区,发射区和基区交界的PN结称为发射结,集电区和基区交界的PN结称为集电结。按基片是N型半导体还是P型半导体划分,三极管有NPN型和PNP型两种组合形式。三极管的文字符号为VT,它们的基本结构和图形符号如图2-28所示。常见外形如图2-29所示。

三极管的结构具有以下特点。

(1)发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。 +(2)基区非常薄,约几微米到几十微米。

(3)集电区掺杂浓度小,集电结的面积比发射结的面积大。

要使三极管具有电流放大作用,必须在其发射结上加正向偏置电压,在集电结上加反向偏置电压。对于NPN型三极管,c、b、e三个电极的电位必须符合UC>UB>UE;对于PNP型三极管,电源的极性与NPN型相反,应符合UC< UB< UE。

三极管的电流放大作用的实质是:用基极小电流,B的变化去控制集电极电流如的变化。三极管内部电流分配关系为I匹=IB+Ic1.三极管的种类和命名三极管根据外形,结构、材料和用途可分成各种类型。国产三极管的型号命名法见表2-12。

2.三极管的主要参数三极管的主要参数包含性能参数和极限参数两大类。

(1)性能参数。

①电流放大系数。

a.共发射极电路交流电流放大系数卢。当UCE为规定值时,集电极电流的变化量与基极电流变化量的比值,即p=会}

习惯上称为电流放大系数口。

b.共发射极电路直流电流放大系数FE。在共发射极电路中,当UCE为规定值且无交流信号输出时,集电流厶和基极电流,B的比值,即hIE=/c为了使用方便,取p—hFE,并且把卢作为常数。

②集电极一基极反向饱和电流/[BO。当发射极开路,在集电极和基极之间加一规定的反向偏置电压时的反向电流,它的本质上就是集电结反偏时的反向电流。/CBO越小,单向导电性能越好。

③集电极一发射极反向饱和电流/CEO。当基极开路(,B=0),集电极与之间加规定的反向电压时的反向电流,又称为穿透电流。/CF,O与/CBO有如下关系:

/CEO- (i+p) /CBO三极管工作在放大区时,集电极电流/C~S/B+/CEO。当温度升高时,/CEO增加很快,使厶也相应增加。所以,/CEO大的三极管其热稳定性很差。

(2)极限参数。

①集电极最大允许电流/CM。一般规定,三极管的口下降到额定值的(1/2—2/3)时的集电极电流称为集电极最大允许电流。使用时必须使/C

②集电极一发射极反向击穿电压“BR )CEO。当基极开路时,加在集电极和发射极之间最大的允许工作电压称为集电极一发射极反向击穿电压,用U。BR)CEO表示。在使用三极管时,集电极电源电压应低子这个电压值。否则,可能会造成三极管的集电结反向击穿。

③集电极最大允许损耗功率PCM。它表示集电结上允许损耗功率的最大值。超过此值会使三极管性能变坏或烧毁。

P{IM与厶和%的关系是:

PM≥厶 CE三极管工作时,若/CPCM,三极管仍将损坏。

3.三极管的识别与测试(1)管型和基极的判别方法。晶体三极管可以看成是两个二极管,以便于判别。用万用表电阻量程R×100挡或R×lk挡,将红表笔接某一管脚,将黑表笔分别接另外两个管脚,测得两个电阻值,若两个电阻值均较小时(小功率三极管约为几百欧),则红表笔所接的管脚为PNP管的基极,如图2-30 (a)所示。若两个电阻值中有一个较大,可将红表笔改接另一只管脚再试,直到两个管脚测出的电阻均较小时为止。若测得的电阻均较大,红表笔所接的管脚为NPN型管的基极。

如用黑表笔接某一管脚,红表笔接另外两个管脚,当测得两个阻值较小时,黑表笔所接的管脚为NPN型管的基极,如图2-30 (b)所示。若两个阻值均较大,则黑表笔所接的管脚为PNP型管的基极。

(2)判别集电极的方法。可以利用晶体三极管正向电流放大系数比反向电流放大系数大的原理确定集电极。使用万用表电阻量程R×100挡或R×lk挡,如图2-30 (c)所示,两手扶住表笔和管脚,用嘴含住管子的基极,把万用表的两根表笔分别接到管子的另外两个管脚,利用人体电阻实现倔置,测读万用表的电阻值及指针偏摆的幅度,然后对调两根表笔,同样测读电阻值或指针偏摆的幅度。比较两次读数的大小,对PNP型管,电阻值小(偏摆幅度大)的一次红表笔所接的管脚为集电极;对NPN型管,电阻值小(偏摆幅度大)的一次黑表笔所接的管脚为集电极。基极和集电极判定出来以后,剩下的一个管脚就必然是发射极。

三极管的极性除了用万用表判别外,还可以根据如图2-31所示管脚外形识别法判断。

(3)穿透电流,(。,的估测。用万用表电阻量程R×100挡或R×lk挡测量集电极发射极反向电阻,如图2-32 (a)所示,若测得的电阻值越大,说明/ceo越小,则晶体管稳定性越好。一般硅管比锗管阻值大,高频管比低频管阻值大,小功率管比大功率管阻值大。

(4)共射极电流放大系数卢的估测。若万用表有测卢的功能,可直接进行测量读数;若没有测届的功能,可以在基极集电极间接人一只lOOkQ电阻,如图2-32 (b)所示。此时,集电极与发射极反向电阻较图2-32 (a)所示的小,即万用表指针偏摆大,指针偏摆幅度越大,则口值越大。

(5)晶体三极管的稳定性能判别。在判断/ceo的同时,用手捏住管子,如图2-32 (c)所示。管子受人体温度影响,集电极与发射极反向电阻将有所减小,若指针偏摆较大,或者说反向电阻值迅速减小,则管子的稳定性较差。