2.1三极管的识别与检测解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.1晶体三极管,晶体三极管：是一种利用输入电流把握输出电流的电流把握型器件。,特点：管内有两种载流子参与导电。,三极管的构造、分类和符号,一、晶体三极管的根本构造,1三极管的外形,特点：,有三个电极，故称,三极管,。,2三极管的构造,三极管的结构图,特点：,有三个区 放射区、基区、集电区；,两个 PN 结 放射结(BE 结)、集电结(BC 结)；,三个电极 放射极 e(E)、基极 b(B)和集电极 c(C)；,两种类型,PNP 型管和 NPN 型管。,工艺要求：放射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少；集电区比放射区体积大且掺杂少。,二、晶体三极管的符号,三极管符号,箭头：表示放射结加正向电压时的电流方向。,文字符号：V,三、晶体三极管的分类,1三极管有多种分类方法。,按内部构造分：有 NPN 型和 PNP 型管；,按工作频率分：有低频管和高频管；,按功率分：有小功率管和大功率管；,按用途分：有一般管和开关管；,按半导体材料分：有锗管和硅管等等。,2国产三极管命名法：见电子技术根底与技能 P279 附录。,例如：3DG 表示高频小功率 NPN 型硅三极管；,3CG 表示高频小功率 PNP 型硅三极管；,3AK 表示 PNP 型开关锗三极管等。,三极管的工作电压和根本连接方式,一、晶体三极管的工作电压,1、三极管的根本作用是放大电信号。,2、三极管工作在放大状态的外部条件是：放射结加正向电压，集电结加反向电压。,三极管电源的接法,三极管电源的接法,V,为三极管,G,C,为集电极电源,G,B,为基极电源，又称偏置电源,R,b,为基极电阻,Rc,为集电极电阻。,二、晶体三极管在电路中的根本连接方式,有三种根本连接方式组态：共放射极、共基极和共集电极接法。最常用的是共放射极接法。,三极管在电路中的三种基本连接方式,三极管内电流的安排和放大作用,一、电流安排关系,测量电路如图,调整电位器，测得放射极电流、基极电流和集电极电流的对应数据如表所示。,因,I,B,很小，则,I,C,I,E,I,E,=,I,C,+,I,B,由表可见，三极管中电流安排关系如下：,I,B,/mA,-0.001,0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,I,C,/mA,0.001,0.01,0.56,1.14,1.74,2.33,2.91,I,E,/mA,0,0.01,0.57,1.16,1.77,2.37,2.96,三极管内电流的安排和放大作用,一、电流安排关系,测量电路如图,说明：,1,I,E,=0 时，,I,C,=,-,I,B,=,I,CBO,。,ICBO 称为集电极基极反向饱和电流，见图(a)。一般 ICBO 很小，与温度有关(随温度上升而增大)。,2,I,B,=0 时，,I,C,=,I,E,=,I,CEO,。,ICEO 称为集电极放射极反向电流，又叫 穿透电流，见图(b)。,I,CEO,越小，三极管温度稳定性越好。硅管的温度稳定性比锗管好。,I,CBO,与,I,CEO,示意图,二、晶体三极管的电流放大作用,当基极电流,I,B,由 0.01 mA 变到 0.02 mA 时，集电极电流,I,C,由 0.56 mA 变到 1.14 mA。上面两个变化量之比为,这说明，当 IB 有一微小变化时，就能引起 IC 较大的变化，这种现象称为三极管的电流放大作用。比值用符号 来表示，称为共放射极沟通电流放大系数，简称“沟通 ”，即,I,B,/mA,-0.001,0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,I,C,/mA,0.001,0.01,0.56,1.14,1.74,2.33,2.91,I,E,/mA,0,0.01,0.57,1.16,1.77,2.37,2.96,结论：,1三极管的电流放大作用基极电流,I,B,微小的变化，引起集电极电流,I,C,较大变化。,2交流电流放大系数,表示三极管放大交流电流的能力,4通常 ，所以可表示为,考虑,I,CEO,，则,3直流电流放大系数 表示三极管放大直流电流的能力,三极管的输入和输出特性,一、共放射极输入特性曲线,集射极之间的电压 VCE 确定时，放射结电压 VBE 与基极电流 IB 之间的关系曲线。,共发射极输入特性曲线,由图可见：,1当V CE 2 V 时，特性曲线根本重合。,2当,V,BE,很小时，,I,B,等于零，三极管处于截止状态。,共发射极输入特性曲线,4三极管导通后，VBE 根本不变。硅管约为 0.7 V，锗管 约为 0.3 V，称为三极管的导通电压。,5,V,BE,与,I,B,成非线性关系。,3当 VBE 大于门槛电压(硅管约 0.5 V，锗管约 0.2 V)时，IB 渐渐增大，三极管开头导通。,二、晶体三极管的输出特性曲线,基极电流IB确定时，集、射极之间的电压VCE与集电极电流IC的关系曲线。,输出特性曲线,可分为三个工作区:,1截止区,条件：放射结反偏或两端电压为零。特点：IB=0，IC=ICEO。,2饱和区,条件：放射结和集电结均为正偏。特点：VCE=VCES。,V,CES,称为饱和管压降，小功率硅管约 0.3 V，锗管约为 0.1 V。,3放大区,条件：放射结正偏，集电结反偏。,特点：IC 受 IB 把握，即 IC=IB。,在放大状态，当 IB 确定时，IC 不随 VCE 变化，即放大状态的三极管具有恒流特性。,三极管主要参数,三极管的参数,是表征管子的性能和适用范围的参考数据。,一、共放射极电流放大系数,1直流放大系数,2沟通放大系数,电流放大系数一般在 10 100 之间。太小，放大力气弱，太大易使管子性能不稳定。一般取 30 80 为宜。,二、极间反向饱和电流,1集电极 基极反向饱和电流,I,CBO,。,2集电极 放射极反向饱和电流 ICEO。,I,CEO,=(1+,),I,CBO,反向饱和电流随温度增加而增加，是管子工作状态不稳定的主要因素。因此，常把它作为推断管子性能的重要依据。硅管反向饱和电流远小于锗管，在温度变化范围大的工作环境应选用硅管。,三、极限参数,1,集电极最大允许电流,I,CM,三极管工作时，当集电极电流超过,I,CM,时，管子性能将显著下降，并有可能烧坏管子。,2,集电极最大允许耗散功率,P,CM,当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值时，管子性能变坏或烧毁。,3集电极 放射极间反向击穿电压 U(BR)CEO,管子基极开路时，集电极和放射极之间的最大允许电压。当电压越过此值时，管子将发生电击穿，假设电击穿导致热击穿会损坏管子。,三极管的简洁测试,判别硅管和锗管的测试电路,一、硅管或锗管的判别,当,V,=0.10.3V,时为锗管。,当,V,=0,.,60,.,7V,时，为硅管,二、估量比较 的大小,NPN 管估测电路如以以下图。,估测,的电路,万用表设置在 R 1 k 挡，测量并比较开关 S 断开和接通时的电阻值。前后两个读数相差越大，说明管子的 越高，即电流放大力气越大。,估测,PNP,管时，将万用表两只表笔对换位置。,三、估测,I,CEO,NPN 管估测电路如以以下图。所测阻值越大，说明管子的 ICEO 越小。假设阻值无穷大，三极管开路；假设阻值为零，三极管短路。,测,PNP,型管时，红、黑表笔对调，方法同前。,I,CEO,的,估测,四、NPN 管型和 PNP 管型的推断,基极 b 的判断,将万用表设置在 R 1 k 或 R 100 挡，用黑表笔和任一管脚相接(假设它是基极 b)，红表笔分别和另外两个管脚相接，假设测得两个阻值都很小，则黑表笔所连接的就是基极，而且是 NPN 型的管子。如图(a)所示。假设按上述方法测得的结果均为高阻值，则黑表笔所连接的是 PNP 管的基极。如图(b)所示。,五、e、b、c 三个管脚的推断,估测,的电路,如以以下图，首先确定三极管的基极和管型，然后承受估测 值的方法推断 c、e 极。,方法是先假定一个待定电极为集电极(另一个假定为放射极)接入电路，登记电阻表的摇摆幅度，然后再把两个待定电极对调一下接入电路，并登记电阻表的摇摆幅度。,摇摆幅度大的一次，黑表笔所连接的管脚是集电极 c，红表笔所连接的管脚为放射极 e。,测 PNP 管时，只要把图 示电路中红、黑表笔对调位置，仍照上述方法测试。,