三極管的腳位判斷,三極管的腳位有兩種封裝排列形式,如右圖:
三極管是一種結(jié)型電阻器件,它的三個(gè)引腳都有明顯的電阻數(shù)據(jù),測(cè)試時(shí)(以數(shù)字萬(wàn)用表為例,紅筆+,黒筆-)我們將測(cè)試檔位切換至 二極管檔 (蜂鳴檔)標(biāo)志符號(hào)如右圖:
正常的NPN結(jié)構(gòu)三極管的基極(B)對(duì)集電極(C)、發(fā)射極(E)的正向電阻是430Ω-680Ω(根據(jù)型號(hào)的不同,放大倍數(shù)的差異,這個(gè)值有所不同)反向電阻無(wú)窮大;正常的PNP 結(jié)構(gòu)的三極管的基極(B)對(duì)集電極(C)、發(fā)射極(E)的反向電阻是430Ω-680Ω,正向電阻無(wú)窮大。集電極C對(duì)發(fā)射極E在不加偏流的情況下,電阻為無(wú)窮大。基極對(duì)集電極的測(cè)試電阻約等于基極對(duì)發(fā)射極的測(cè)試電阻,通常情況下,基極對(duì)集電極的測(cè)試電阻要比基極對(duì)發(fā)射極的測(cè)試電阻小5-100Ω左右(大功率管比較明顯),如果超出這個(gè)值,這個(gè)元件的性能已經(jīng)變壞,請(qǐng)不要再使用。如果誤使用于電路中可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)或部分電路的工作點(diǎn)變壞,這個(gè)元件也可能不久就會(huì)損壞,大功率電路和高頻電路對(duì)這種劣質(zhì)元件反應(yīng)比較明顯。
盡管封裝結(jié)構(gòu)不同,但與同參數(shù)的其它型號(hào)的管子功能和性能是一樣的,不同的封裝結(jié)構(gòu)只是應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)中特定的使用場(chǎng)合的需要。
要注意有些廠家生產(chǎn)一些不規(guī)范元件,例如C945正常的腳位是BCE,但有的廠家出的此元件腳位排列卻是EBC,這會(huì)造成那些粗心的工作人員將新元件在未檢測(cè)的情況下裝入電路,導(dǎo)致電路不能工作,嚴(yán)重時(shí)燒毀相關(guān)聯(lián)的元器件,比如電視機(jī)上用的開關(guān)電源。
在我們常用的萬(wàn)用表中,測(cè)試三極管的腳位排列圖:
先假設(shè)三極管的某極為“基極”,將黑表筆接在假設(shè)基極上,再將紅表筆依次接到其余兩個(gè)電極上,若兩次測(cè)得的電阻都大(約幾K到幾十K),或者都小(幾百至幾K),對(duì)換表筆重復(fù)上述測(cè)量,若測(cè)得兩個(gè)阻值相反(都很小或都很大),則可確定假設(shè)的基極是正確的,否則另假設(shè)一極為“基極”,重復(fù)上述測(cè)試,以確定基極.
當(dāng)基極確定后,將黑表筆接基極,紅表筆筆接其它兩極若測(cè)得電阻值都很少,則該三極管為PNP,反之為NPN
判斷集電極C和發(fā)射極E,以NPN為例:
把黑表筆接至假設(shè)的集電極C,紅表筆接到假設(shè)的發(fā)射極E,并用手捏住B和C極,讀出表頭所示C,E電阻值,然后將紅,黑表筆反接重測(cè).若第一次電阻比第二次小,說明原假設(shè)成立.
體三極管的結(jié)構(gòu)和類型
晶體三極管,是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種,
從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極,分別為基極b發(fā)射極e和集電極c。
發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié),集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電極?;鶇^(qū)很薄,而發(fā)射區(qū)較厚,雜質(zhì)濃度大,PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴,其移動(dòng)方向與電流方向一致,故發(fā)射極箭頭向里;NPN型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是自由電子,其移動(dòng)方向與電流方向相反,故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。
三極管的封裝形式和管腳識(shí)別
常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類,引腳的排列方式具有一定的規(guī)律,
底視圖位置放置,使三個(gè)引腳構(gòu)成等腰三角形的頂點(diǎn)上,從左向右依次為e b c;對(duì)于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己,三個(gè)引腳朝下放置,則從左到右依次為e b c。
國(guó)內(nèi)各種類型的晶體三極管有許多種,管腳的排列不盡相同,在使用中不確定管腳排列的三極管,必須進(jìn)行測(cè)量確定各管腳正確的位置,或查找晶體管使用手冊(cè),明確三極管的特性及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和資料。
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(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來(lái)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ΔIc/ΔIb的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù),用符號(hào)“β”表示。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一只三極管來(lái)說是一個(gè)定值,但隨著三極管工作時(shí)基極電流的變化也會(huì)有一定的改變。
晶體三極管的三種工作狀態(tài)
截止?fàn)顟B(tài):當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,基極電流為零,集電極電流和發(fā)射極電流都為零,三極管這時(shí)失去了電流放大作用,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài),我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。
放大狀態(tài):當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,并處于某一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí),三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置,這時(shí)基極電流對(duì)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(shù)β=ΔIc/ΔIb,這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。
飽和導(dǎo)通狀態(tài):當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí),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(shí)三極管失去電流放大作用,集電極與發(fā)射極之間的電壓很小,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
根據(jù)三極管工作時(shí)各個(gè)電極的電位高低,就能判別三極管的工作狀態(tài),因此,電子維修人員在維修過程中,經(jīng)常要拿多用電表測(cè)量三極管各腳的電壓,從而判別三極管的工作情況和工作狀態(tài)。
使用多用電表檢測(cè)三極管
三極管基極的判別:根據(jù)三極管的結(jié)構(gòu)示意圖,我們知道三極管的基極是三極管中兩個(gè)PN結(jié)的公共極,因此,在判別三極管的基極時(shí),只要找出兩個(gè)PN結(jié)的公共極,即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調(diào)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(gè)腳,再測(cè)兩次;如還沒找到,則紅表筆再換一下,再測(cè)兩次。如果還沒找到,則改用黑表筆放在三極管的一個(gè)腳上,用紅表筆去測(cè)兩次看是否全通,若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次,總可以找到基極。
三極管類型的判別: 三極管只有兩種類型,即PNP型和NPN型。判別時(shí)只要知道基極是P型材料還N型材料即可。當(dāng)用多用電表R×1k擋時(shí),黑表筆代表電源正極,如果黑表筆接基極時(shí)導(dǎo)通,則說明三極管的基極為P型材料,三極管即為NPN型。如果紅表筆接基極導(dǎo)通,則說明三極管基極為N型材料,三極管即為PNP型。
三極管的基本放大電路
基本放大電路是放大電路中最基本的結(jié)構(gòu),是構(gòu)成復(fù)雜放大電路的基本單元。它利用雙極型半導(dǎo)體三極管輸入電流控制輸出電流的特性,或場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體三極管輸入電壓控制輸出電流的特性,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大。本章基本放大電路的知識(shí)是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)。
基本放大電路一般是指由一個(gè)三極管或場(chǎng)效應(yīng)管組成的放大電路。從電路的角度來(lái)看,可以將基本放大電路看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。放大的作用體現(xiàn)在如下方面:
1.放大電路主要利用三極管或場(chǎng)效應(yīng)管的控制作用放大微弱信號(hào),輸出信號(hào)在電壓或電流的幅度上得到了放大,輸出信號(hào)的能量得到了加強(qiáng)。
2.輸出信號(hào)的能量實(shí)際上是由直流電源提供的,只是經(jīng)過三極管的控制,使之轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量,提供給負(fù)載。
共射組態(tài)基本放大電路的組成
共射組態(tài)基本放大電路是輸入信號(hào)加在加在基極和發(fā)射極之間,耦合電容器C1和Ce視為對(duì)交流信號(hào)短路。輸出信號(hào)從集電極對(duì)地取出,經(jīng)耦合電容器C2隔除直流量,僅將交流信號(hào)加到負(fù)載電阻RL之上。放大電路的共射組態(tài)實(shí)際上是指放大電路中的三極管是共射組態(tài)。
在輸入信號(hào)為零時(shí),直流電源通過各偏置電阻為三極管提供直流的基極電流和直流集電極電流,并在三極管的三個(gè)極間形成一定的直流電壓。由于耦合電容的隔直流作用,直流電壓無(wú)法到達(dá)放大電路的輸入端和輸出端。
當(dāng)輸入交流信號(hào)通過耦合電容C1和Ce加在三極管的發(fā)射結(jié)上時(shí),發(fā)射結(jié)上的電壓變成交、直流的疊加。放大電路中信號(hào)的情況比較復(fù)雜,各信號(hào)的符號(hào)規(guī)定如下:由于三極管的電流放大作用,ic要比ib大幾十倍,一般來(lái)說,只要電路參數(shù)設(shè)置合適,輸出電壓可以比輸入電壓高許多倍。uCE中的交流量 有一部分經(jīng)過耦合電容到達(dá)負(fù)載電阻,形成輸出電壓。完成電路的放大作用。
由此可見,放大電路中三極管集電極的直流信號(hào)不隨輸入信號(hào)而改變,而交流信號(hào)隨輸入信號(hào)發(fā)生變化。在放大過程中,集電極交流信號(hào)是疊加在直流信號(hào)上的,經(jīng)過耦合電容,從輸出端提取的只是交流信號(hào)。因此,在分析放大電路時(shí),可以采用將交、直流信號(hào)分開的辦法,可以分成直流通路和交流通路來(lái)分析。
放大電路的組成原則:
1.保證放大電路的核心器件三極管工作在放大狀態(tài),即有合適的偏置。也就是說發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。
2.輸入回路的設(shè)置應(yīng)當(dāng)使輸入信號(hào)耦合到三極管的輸入電極,形成變化的基極電流,從而產(chǎn)生三極管的電流控制關(guān)系,變成集電極電流的變化。
3.輸出回路的設(shè)置應(yīng)該保證將三極管放大以后的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成負(fù)載需要的電量形式(輸出電壓或輸出電流)。 什么是三極管 (也稱晶體管)在中文含義里面只是對(duì)三個(gè)引腳的放大器件的統(tǒng)稱,我們常說的三極管,可能是 如圖所示的幾種器件,
可以看到,雖然都叫三極管,其實(shí)在英文里面的說法是千差萬(wàn)別的,三極管這個(gè)詞匯其實(shí)也是中文特有的一個(gè)象形意義上的的詞匯
電子三極管 Triode 這個(gè)是英漢字典里面“三極管”這個(gè)詞匯的唯一英文翻譯,這是和電子三極管最早出現(xiàn)有關(guān)系的,所以先入為主,也是真正意義上的三極管這個(gè)詞最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三極管的東西,實(shí)際翻譯的時(shí)候是絕對(duì)不可以翻譯成Triode的,否則就麻煩大咯,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f,在英文里面根本就沒有三個(gè)腳的管子這樣一個(gè)詞匯!?。?/span>
電子三極管 Triode (俗稱電子管的一種)
雙極型晶體管 BJT (Bipolar Junction Transistor)
J型場(chǎng)效應(yīng)管 Junction gate FET(Field Effect Transistor)
金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOS FET ( Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor)英文全稱
V型槽場(chǎng)效應(yīng)管 VMOS (Vertical Metal Oxide Semiconductor )
注:這三者看上去都是場(chǎng)效應(yīng)管,其物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 V溝道場(chǎng)效應(yīng)管 是 單極(Unipolar)結(jié)構(gòu)的,是和 雙極(Bipolar)是對(duì)應(yīng)的,所以也可以統(tǒng)稱為單極晶體管(Unipolar Junction Transistor)
其中J型場(chǎng)效應(yīng)管是非絕緣型場(chǎng)效應(yīng)管,MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場(chǎng)效應(yīng)管
VMOS是在 MOS的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種大電流,高放大倍數(shù)(跨道)新型功率晶體管,區(qū)別就是使用了V型槽,使MOS管的放大系數(shù)和工作電流大幅提升,但是同時(shí)也大幅增加了MOS的輸入電容,是MOS管的一種大功率改經(jīng)型產(chǎn)品,但是結(jié)構(gòu)上已經(jīng)與傳統(tǒng)的MOS發(fā)生了巨大的差異。VMOS只有增強(qiáng)型的而沒有MOS所特有的耗盡型的MOS管三極管,全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管,也稱雙極型晶體管,晶體三極管,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件·其作用是把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào), 也用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)。晶體三極管,是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。