三极管及其种类与识别

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电子元器件基础知识 ——半导体三极管
陈付龙 long005@mail.ahnu.edu.cn



通用型三级管 高频三级管 大功率三级管 场效应管等
晶体三极管 晶体三极管是由两个做在一起的PN结, 和相应导线 封装组成。
PNP型
发 射 区
发 射 结
基 区
集 电 结
集 电 区
NPN型
常用电子元件:三极管的认识
常用电子元件:三极管的分类
三极管的技术参数
电流放大系数β:表示三极管电流放大能力 一般: Ic(集电极电流) β= ——————— Ib(基极电流)
三极管极间反向电流,包括:
1.集电极反向饱和电流Icb0:指发射极开路时,集 电极加反向电压时的反向电流,应该很小。 2.穿透电流Ice0:指基极开路时,c-e间加反向电 压时的反向电流,应该很小。 两者之间满足: Ice0 = (1+β) Icb0 极限参数: 1.集电极最大允许电流(ICM) 2.集电极、发射极间的最大允许反向电压(BVce0) 3.集电极最大允许功耗(PCM)
判别:
如二个阻值均为无穷大,则管子为PNP管,则黑表棒接触的为B极, 假定正确。
如二个阻值均为小数值,则管子为NPN管,则黑表棒接触的为B极, 假定正确。
如一个阻值均为无穷大,另一个为小数值,则黑表棒假定的B极错误, 需重新假定直致找到为止(如图6—49所示)。
② 识别集电极c和发射极e
常利用测量三极管的电流放大系数β来判别。
三极管的主要参数
1、共发射极直流放大倍数HFE 共发射极直流放大倍数HFE是指在没有交流信号输入时,共发射极电路输出的集电极直 流电流与基极输入的直电流之比。这是衡量晶体三极管有无放大作用的主要参数,正常三 极管的HFE应为几十至几百倍。常用的三极管的外壳上标有不同颜色点,以表明不同的放 大倍数。 放大倍数:-15-25-40-55-80-120-180-270-400色标点: 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 例如:色点为黄色的三极管的放大倍数是40~55倍之间,色点是灰色的三极管的放大倍数 为180~270倍之间等等。 2、共发射极交流放大倍数β 共发射极电路中,集电极电流和基极输入电流的变化量之比称为共发射极交流放大倍数 β。当三极管工作在放大区小信号运用时,HFE=β,三极管的放大倍数β一般在10~200倍之 间。β太小,表明三极管的放大能力越差,但β越大的管子的往往工作稳定性太差。 3、特征频率 三极管的放大倍数β会随着工作信号频率的升高而下降,频率越高,β下降越严重。特征 频率就是β下降到1时的频率。也就是说,当工作信号的频率升高到特征频率时,
常用电子元件:三极管的主要参数
晶体三极管就失去了交流电流的放大能力。特征频率的大小反映了晶体三极管频率特性 的好坏。在高频率电路中,要选用特征频率较高的管子,特征频率一般比电路工作频率至 少要高3倍以上。 4、集电极最大允许电流 晶体三极管的放大倍数β在集电极电流过大时也会下降。β下降到额定值的2/3倍或1/2时 的集电极电流为集电极最大允许电流。三极管工作时的集电极电流最好不要超过集电极最 大允许电流。 5、集电极最大允许耗散功率 晶体三极管工作时,集电极电流通过集电结要耗散功率,耗散功率越大,集电结的温升 就越高,根据晶体管允许的最高温度,定出集电极最大允许耗散功率。小功率管的集电极 最大允许耗散功率在几十至几百毫瓦之间,大功率管却在1瓦以上。
三极管的命名方法
国产晶体三极管的型号命名由五部分组成, 第一部分用数字“3”表示三极管, 第二部分用字母表示材料和极性, 第三部分用字母表示类型, 第四部分用数字表示序号,
第五部分用字母表示规格。
3 * * * * 规格(字母) 序号(用数字表示) 类型(字母表示) 材料和极性(用字母表示) 三极管
三极管的检测
晶体三极管的检测 在晶体三极管装入电路之前或检修家用电器时经常需要用简易的方法判别它的好坏。下 面介绍用万用表测量晶体三极管的几种方法。 1、判断晶体三极管的管脚 三极管的三个管脚的作用是不同的,工作时不能相互代替。用万用表判断的方法是:将 万用表置于电阻R×1KΩ档,用万用表的黑表笔接晶体管的某一管脚(假设它是基极), 用红表笔分别接另外的两个电极。如果表针指示的两个阻值都很小,那么黑表笔所接的那 一个脚便是NPN型管的基极;如果表针指示的两个阻值都很大,那么黑表笔所接的那一个 脚便是PNP型管的基极。如果表针指示的阻值一个很大,一个很小,那么黑表笔所接的管 脚肯定不是三极管的基极,要换另一个管脚再检测。 2、判断硅管和锗管 利用硅管PN结与锗管PN结正、反向电阻的差异,可以判断不知型号的三极管是硅管还是 锗管。用万用表的R×1KΩ档,测发射极与基极间和集电极与基极间的正向电阻,硅管大 约在3~10KΩ之间,锗管大约在500~1KΩ之间,上述极间的反向电阻,硅管一般大于500K, 锗管一般大于1000KΩ左右。 3、测量三极管的直流放大倍数 将万用表的功能选择开关调到HFE处,一般还需调零,把三极管的三个电极正确的放到万 用表的面板上的四个小孔中PNP(P)或NPN(N)的e、b、c处,这时万用表的指针会向右 偏转,在表头内部的刻盘上有HFE的指示数,即是测量三极管的直流放大倍数。
表 三极管型号的意义
第一部分 第二部分 第三部分 X:低频小功率管 G:高频小功率管 D:低频大功率管 A:高频大功率管 K:开关管 T:闸流管 J:结型场效应管 O:MOS场效应管 U:光电管 第四部分 第五部分
3
Baidu Nhomakorabea
A:PNP型锗材料 B:NPN型锗材料 C:PNP型硅材料 D:NPN型硅材料 E:化合物材料
23
管脚的判别
24
三极管封装形式和管脚识别
图 常见三极管封装形式和管脚图
三极管管脚识别检测
步骤: ①判断基极B和管子类型
n 选择万用表“R×1K”挡。 n 用黑表笔接一管脚(假定其为B极),红表笔分别接另外两管脚,测得两个电 阻值。
图 二个阻值均为小数值,则管子为NPN管,则黑表棒接触的为B极,
三极管的测试 三极管的测试分为测试三极管的类型、管脚排列
首先是如何测试三极管的类型
使用万用表的电阻档(R×1)档,判断如下:
b
b
PNP
红表笔为基极
电阻很小
NPN
黑表笔为基极
其次是如何测试三极管的管脚排列
判断出管子类型和基极后,使用万用表的电阻档(R×1)档, 如下测试:
e
NPN
C
在基极与另两个管脚间接 入一个电阻测量三极管的 放大作用,然后更换表笔 再测,
三极管的外形和管脚分布
三极管的分类 依工作频率分为:低频三极管和高频三极管 依工作功率分为:小功率、中功率和大功率三极管 依封装形式分为:金属封装、玻璃封装、塑料封装 依导电特性分为:PNP型 NPN型
三极管的分类
晶体三极管的分类很多,按结构可分为点接触型和面接触型;按生产工艺分为合金型、扩 散型和平面型等。但是常用的分类是从应用角度,依工作频率分为低频三极管、高频三极 管和开关三极管;依工作功率分为小功率三极管、中功率三极管和大功率三极管;按其导 电类型可分为PNP型和NPN型;按其构成材料可分为锗管和硅管。 这里介绍一下锗三极管和硅三极管之间的区别。不管是锗管还是硅管,都有PNP型和 NPN型两种导电类型,都有高频管和低频管、大功率管和小功率管。但它们在电气特性上 还是有一定差距的。首先,锗管比硅管具有较低的起始工作电压,锗三极管的基极和发射 极之间有0.2V~0.3V的电压即可开始工作,而硅三极管的基极和发射极之间有0.6V~0.7V的 工作电压才能工作。其次,锗管比硅管具有较低的饱和压降,晶体管导通时,发射极和集 电极之间的电压锗管比硅管更低。第三,硅管比锗管具有较小的漏电流和更平直的输出特 性。
三极管的认识: 晶体三极管是双极型晶体管的简称,具有电流放大和开关作用,是电子电路的核心组件。 晶体三极管的基本结构是由两个反向连接的PN结面,中间有一夹层组成的,因此,晶体 三极管可有PNP和NPN两种类型,NPN型与PNP型两种晶体三极管的功能差别在于工作时的 电流方向不同。晶体管三个接出来的端点依序称为发射极(Emitter,E)、基极(Base, B) 和集电极(Collector, C)
l 具有“β 或hFE”挡的万用表测量(如MF47) 下图测电流的放大系数将万用表置于“hFE”挡,如图所示将 三极管插入测量插座(基极插入b孔,另两管脚随意插入), 记下β 读数。再将另两管脚对调后插入,也记下β 读数。两 次测量中,β 读数大的那一次管脚插入是正确的。测量时需 注意NPN管和 PNP管应插入各自相应的插座。
序号
规格(可缺)
例 3AX81 表示为PNP型锗材料,低频小功率管三极管
三极管的识别: 例子:
例:1) 锗材料PNP型低频大功率三极管: 2) 硅材料NPN型高频小功率三极管:
3 A D 50 C
3
D G
201 B
规格号 序号 低频大功率 PNP型、锗材料 三极管
规格号 序号 低频大功率 PNP、锗材料 三极管
三极管的识别
要认识三极管首先要了解晶体三极管的命名方法,各国对晶体管的命名方法的规定不同, 我国晶体管的型号一般由五个部分组成,见表1。国外部分公司及产品代号见表2。
晶体三极管的型号
第一部分 用数字表示器 件电极的数目 符号 意义 第二部分 用汉语拼音字母表 示器件的材料和极性 符号 A B 3 三极管 C D E 意义 PNN型锗材料 NPN型锗材料 PNP型硅材料 NPN型硅材料 化合物材料 第三部分 用汉语拼音字母 表示器件的类型 符号 X G D A 意义 低频小功 率 高频小功 率 低频大功 率 高频大功 率 第四部分 用数字 表示序号 第五部分 汉语拼音 字母标示 规格号
国外部分公司及产品代号
公司名称 美国无线电公司(BCA) 美国国家半导体公司 (NSC) 美国莫托洛拉公司(MOTA) 美国仙童公司(PSC) 美国德克萨斯公司(TII) 美国模拟器件公司(ANA) 美国英特西尔公司(INL) 代号 CA LM MC A TL AD IC 公司名称 美国悉克尼特公司(SIC) 日本电气工业公司(NEC) 日本日立公司(HIT) 日本东芝公司(TOS) 日本三洋公司(SANYO) 日本松下公司 日本三菱公司 代号 NE PC RA TA LA,LB AN M

测电流的放大系数
没有“β或hFE”挡的万用表测量(如MF30)将万用表置于 “R×1K”挡(以NPN管为例),红表笔接基极以外后管脚, 左手拇指与中指将黑表笔与基极以外的另一管脚捏在一起, 同时用左手食指触摸余下的管脚,
4、晶体三极管的代换 在家用电器修理中,经常会遇到三级管的损坏,需用同型号、同品种的三极管代换,或 用相同(相近)性能的三极管进行代用。代用的原则和方法如下:(1)极限参数高的三 极管可以代换较低的三极管。例如集电极最大允许耗散功率大的三极管可以代换小的三极 管。 (2)性能好的三极管可以代换性能差的三极管。例如参数值高的三极管可以代换值低的 三极管,但值不宜过高,否则三极管工作不稳定。 (3)高频、开关三极管可以代换普通低频三极管。当其它参数满足要求时,高频管可以 代替低频管。 (4)锗管和硅管可以相互代换。两种材料的管子相互代换时,首先要导电类型相同 (PNP型代换PNP型,NPN型代换NPN型),其次,要注意管子的参数是否相似,第三更换 管子后由于偏置不同,需重新调整偏流电阻。
两次测量中表指针偏离较 大的那次,可根据不同类 型的管子判断出集电极和 发射极。
e
PNP
C
三极管的管脚判别
(1) 基极的判别:将万用表置于RX1K挡,用黑表笔接三极管 的任意一极,再用红表笔分别去接触另外两个电极测其正、 反向电阻,直到出现测得的两个电阻都很大。(在测量过 程中,如果出现一个阻值很大,另一个阻值很小,此时就 需将黑表笔换一个电极再测),此时黑表笔所接电极就是 三极管的基极b,而且为PNP型管子。当测得的两个阻值都 很小时,黑表笔所接就为基极,而且为NPN型管子。 (2) 集电极、发射极的判别。对锗材料的PNP、NPN待测管子, 可先用上述方法确定管子的基极b,然后置万用表为RX1K 挡,再测剩余两个电极的阻值,对调表笔各测一次,在阻 值较小的一次测量中,对PNP型管子红表比所接为集电极, 黑表笔所接为发射极。对于NPN型管红表笔所接为发射极, 黑表笔所接为集电极。
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