晶体三极管的结构和类型

晶体三极管的结构和类型 晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电 路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN 结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是 发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，
从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。
测得的阻值一般都较大，约300～∞；将红、黑表笔对调，即红表笔接 D 黑表笔接E，则相当于测量管内阻尼二极管的正向电阻，测得的阻值 一般都较小，约几欧至几十欧
万用表测量二极管方法
工作资料 2009-02-24 18:46:05 阅读1429 评论0 字号：大中小 订阅
怎么用万用表测二极管、发光二极管和三极管的好坏
好。
若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或 漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。
3．反向击穿电压的检测 二极管反向击穿电压（耐压值）可以用晶体管直流参数测试表测 量。其方法是：测量二极管时，应将测试表的“NPN/PNP”选择键设置为NPN状态，再将被 测二 极管的正极接测试表的“C”插孔内，负极插入测试表的“e”插孔，然后按下“V”键，测试表即可指
普通二极管的检测（包括检波二极管、整流二极管、阻尼二极管、开关二极管、续流二极 管）是由一个PN结构成的半导体器件，具有单向导电特性。通过用万用表检测其正、反向电阻
值，可以判别出二极管的电极，还可估测出二极管是否损坏。
1．极性的判别 将万用表置于R×100档或R×1k档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出 一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。两次测量的结果中，有一次测量出的 阻值较大 （为反向电阻），一次测量出的阻值较小（为正向电阻）。在阻值较小的一次测量中，黑表笔
流比较大，因而其PN结的面积也较大。PN结较大，其反向饱和电流也必 然增大。所以，若像测量中、小功率三极管极间电阻那样，使用万用表 的R×1k挡测量，必然测得的电阻值很小，好像极间短路一样，所以通 常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。 3 普通达林顿管的检测 用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分PNP和NPN类型、估 测放大能力等项内容。因为达林顿管的E－B极之间包含多个发射结，所 以应该使用万用表能提供较高电压的R×10K挡进行测量。 4 大功率达林顿管的检测 检测大功率达林顿管的方法与检测普通达林顿管基本相同。但由于大功 率达林顿管内部设置了V3、R1、R2等保护和泄放漏电流元件，所以在检 测量应将这些元件对测量数据的影响加以区分，以免造成误判。具体可 按下述几个步骤进行： A 用万用表R×10K挡测量B、C之间PN结电阻值，应明显测出具有单向导 电性能。正、反向电阻值应有较大差异。 B 在大功率达林顿管B－E之间有两个PN结，并且接有电阻R1和R2。用万 用表电阻挡检测时，当正向测量时，测到的阻值是B－E结正向电阻与 R1、R2阻值并联的结果；当反向测量时，发射结截止，测出的则是(R1 ＋R2)电阻之和，大约为几百欧，且阻值固定，不随电阻挡位的变换而 改变。但需要注意的是，有些大功率达林顿管在R1、R2、上还并有二极 管，此时所测得的则不是(R1＋R2)之和，而是(R1＋R2)与两只二极管正 向电阻之和的并联电阻值。 5 带阻尼行输出三极管的检测 将万用表置于R×1挡，通过单独测量带阻尼行输出三极管各电极之间的 电阻值，即可判断其是否正常。具体测试原理，方法及步骤如下： A 将红表笔接E，黑表笔接B，此时相当于测量大功率管B－E结的等效二 极管与保护电阻R并联后的阻值，由于等效二极管的正向电阻较小，而 保护电阻R的阻值一般也仅有20～50 ，所以，二者并联后的阻值也较 小；反之，将表笔对调，即红表笔接B，黑表笔接E，则测得的是大功率 管B－E结等效二极管的反向电阻值与保护电阻R的并联阻值，由于等效 二极管反向电阻值较大，所以，此时测得的阻值即是保护电阻R的值， 此值仍然较小。 B 将红表笔接C，黑表笔接B，此时相当于测量管内大功率管B－C结等效 二极管的正向电阻，一般测得的阻值也较小；将红、黑表笔对调，即将 红表笔接B，黑表笔接C，则相当于测量管内大功率管B－C结等效二极管 的反向电阻，测得的阻值通常为无穷大。 C 将红表笔接E，黑表笔接C，相当于测量管内阻尼二极管的反向电阻，
示出二极管的反向击穿电压值。
也可用兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时被测二极管的负极与兆欧表 的正极相接，将二极管的正极与兆欧表的负极相连，同时用万用 表（置于合适的直流电压档） 监测二极管两端的电压。如图4-71所示，摇动兆欧表手柄（应由慢逐渐加值即 是二极管的反向击穿电压。
之，所测阻值越小，说明被测管的ICEO越大。一般说来，中、小功率硅 管、锗材料低频管，其阻值应分别在几百千欧、几十千欧及十几千欧以 上，如果阻值很小或测试时万用表指针来回晃动，则表明ICEO很大，管 子的性能不稳定。 (c) 测量放大能力(β)。目前有些型号的万用表具有测量三极管hFE的 刻度线及其测试插座，可以很方便地测量三极管的放大倍数。先将万用 表功能开关拨至 挡，量程开关拨到ADJ位置，把红、黑表笔短接，调整 调零旋钮，使万用表指针指示为零，然后将量程开关拨到hFE位置，并 使两短接的表笔分开，把被测三极管插入测试插座，即可从hFE刻度线 上读出管子的放大倍数。 另外：有此型号的中、小功率三极管，生产厂家直接在其管壳顶部标示 出不同色点来表明管子的放大倍数β值，其颜色和β值的对应关系如表 所示，但要注意，各厂家所用色标并不一定完全相同。 B 检测判别电极 (a) 判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两 个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔 先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极 即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极 b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三 极管为PNP型管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极 时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管。 (b) 判定集电极c和发射极e。(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1K 挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个 电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔 所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射 极。 C 判别高频管与低频管 高频管的截止频率大于3MHz，而低频管的截止频率则小于3MHz，一般情 况下，二者是不能互换的。 D 在路电压检测判断法 在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上，由于元件的 安装密度大，拆卸比较麻烦，所以在检测时常常通过用万用表直流电压 挡，去测量被测三极管各引脚的电压值，来推断其工作是否正常，进而 判断其好坏。 2 大功率晶体三极管的检测 利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法，对 检测大功率三极管来说基本上适用。但是，由于大功率三极管的工作电
饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当 基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增 大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作 用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关 的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
晶体三极管的电流放大作用 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变 化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的 特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符 号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随 着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
三极管的封装形式和管脚识别
常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式 具有一定的规律，
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；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚 朝下放置，则从左到右依次为e b c。
目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在 使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位 置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资 料。
晶体三极管的三种工作状态 截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流 为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作 用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截 止状态。
放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某 一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极 电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流 放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电 极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发 射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型 三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发 射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压 下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类 型。
根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态， 因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚 的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。 1 中、小功率三极管的检测 A 已知型号和管脚排列的三极管，可按下述方法来判断其性能好坏 (a) 测量极间电阻。将万用表置于R×100或R×1K挡，按照红、黑表笔 的六种不同接法进行测试。其中，发射结和集电结的正向电阻值比较 低，其他四种接法测得的电阻值都很高，约为几百千欧至无穷大。但不 管是低阻还是高阻，硅材料三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间 电阻大得多。 (b) 三极管的穿透电流ICEO的数值近似等于管子的倍数β和集电结的反 向电流ICBO的乘积。ICBO随着环境温度的升高而增长很快，ICBO的增加 必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大将直接影响管子工作的稳定性，所 以在使用中应尽量选用ICEO小的管子。 通过用万用表电阻直接测量三极管e－c极之间的电阻方法，可间接估计 ICEO的大小，具体方法如下： 万用表电阻的量程一般选用R×100或R×1K挡，对于PNP管，黑表管接e 极，红表笔接c极，对于NPN型三极管，黑表笔接c极，红表笔接e极。要 求测得的电阻越大越好。e－c间的阻值越大，说明管子的ICEO越小；反