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:
三極管是一種結型電阻器件,它的三個引腳都有明顯的電阻數據,測試時(以數字萬用表為例,紅筆+,黒筆-)我們將測試檔位切換至 二極管檔 (蜂鳴檔)標志符號如右圖:
正常的NPN結構三極管的基極(B)對集電極(C)、發(fā)射極(E)的正向電阻是430Ω-680Ω(根據型號的不同,放大倍數的差異,這個值有所不同)反向電阻無窮大;正常的PNP 結構的三極管的基極(B)對集電極(C)、發(fā)射極(E)的反向電阻是430Ω-680Ω,正向電阻無窮大。集電極C對發(fā)射極E在不加偏流的情況下,電阻為無窮大?;鶚O對集電極的測試電阻約等于基極對發(fā)射極的測試電阻,通常情況下,基極對集電極的測試電阻要比基極對發(fā)射極的測試電阻小5-100Ω左右(大功率管比較明顯),如果超出這個值,這個元件的性能已經變壞,請不要再使用。如果誤使用于電路中可能會導致整個或部分電路的工作點變壞,這個元件也可能不久就會損壞,大功率電路和高頻電路對這種劣質元件反應比較明顯。
盡管封裝結構不同,但與同參數的其它型號的管子功能和性能是一樣的,不同的封裝結構只是應用于電路設計中特定的使用場合的需要。
要注意有些廠家生產一些不規(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,這會造成那些粗心的工作人員將新元件在未檢測的情況下裝入電路,導致電路不能工作,嚴重時燒毀相關聯的元器件,比如電視機上用的開關電源。
在我們常用的萬用表中,測試三極管的腳位排列圖:
先假設三極管的某極為“基極”,將黑表筆接在假設基極上,再將紅表筆依次接到其余兩個電極上,若兩次測得的電阻都大(約幾K到幾十K),或者都小(幾百至幾K),對換表筆重復上述測量,若測得兩個阻值相反(都很小或都很大),則可確定假設的基極是正確的,否則另假設一極為“基極”,重復上述測試,以確定基極.
當基極確定后,將黑表筆接基極,紅表筆筆接其它兩極若測得電阻值都很少,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:
把黑表筆接至假設的集電極C,紅表筆接到假設的發(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.若第一次電阻比第二次小,說明原假設成立.
體三極管的結構和類型
晶體三極管,是半導體基本元器件之一,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體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把正塊半導體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種,
從三個區(qū)引出相應的電極,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結叫發(fā)射結,集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結叫集電極。基區(qū)很薄,而發(fā)射區(qū)較厚,雜質濃度大,PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴,其移動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結在正向電壓下的導通方向。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,使三個引腳構成等腰三角形的頂點上,從左向右依次為e b c;對于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己,三個引腳朝下放置,則從左到右依次為e b c。
國內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,必須進行測量確定各管腳正確的位置,或查找晶體管使用手冊,明確三極管的特性及相應的技術參數和資料。
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,其實質是三極管能以基極電流微小的變化量來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,用符號“β”表示。電流放大倍數對于某一只三極管來說是一個定值,但隨著三極管工作時基極電流的變化也會有一定的改變。
晶體三極管的三種工作狀態(tài)
截止狀態(tài):當加在三極管發(fā)射結的電壓小于PN結的導通電壓,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失去了電流放大作用,集電極和發(fā)射極之間相當于開關的斷開狀態(tài),我們稱三極管處于截止狀態(tài)。
放大狀態(tài):當加在三極管發(fā)射結的電壓大于PN結的導通電壓,并處于某一恰當的值時,三極管的發(fā)射結正向偏置,集電結反向偏置,這時基極電流對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β=ΔIc/ΔIb,這時三極管處放大狀態(tài)。
飽和導通狀態(tài):當加在三極管發(fā)射結的電壓大于PN結的導通電壓,并當基極電流增大到一定程度時,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)射極之間相當于開關的導通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導通狀態(tài)。
根據三極管工作時各個電極的電位高低,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,經常要拿多用電表測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)。
使用多用電表檢測三極管
三極管基極的判別:根據三極管的結構示意圖,我們知道三極管的基極是三極管中兩個PN結的公共極,因此,在判別三極管的基極時,只要找出兩個PN結的公共極,即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調至電阻擋的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腳,再測兩次;如還沒找到,則紅表筆再換一下,再測兩次。如果還沒找到,則改用黑表筆放在三極管的一個腳上,用紅表筆去測兩次看是否全通,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。判別時只要知道基極是P型材料還N型材料即可。當用多用電表R×1k擋時,黑表筆代表電源正極,如果黑表筆接基極時導通,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構,是構成復雜放大電路的基本單元。它利用雙極型半導體三極管輸入電流控制輸出電流的特性,或場效應半導體三極管輸入電壓控制輸出電流的特性,實現信號的放大。本章基本放大電路的知識是進一步學習電子技術的重要基礎。
基本放大電路一般是指由一個三極管或場效應管組成的放大電路。從電路的角度來看,可以將基本放大電路看成一個雙端口網絡。放大的作用體現在如下方面:
1.放大電路主要利用三極管或場效應管的控制作用放大微弱信號,輸出信號在電壓或電流的幅度上得到了放大,輸出信號的能量得到了加強。
2.輸出信號的能量實際上是由直流電源提供的,只是經過三極管的控制,使之轉換成信號能量,提供給負載。
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加在加在基極和發(fā)射極之間,耦合電容器C1和Ce視為對交流信號短路。輸出信號從集電極對地取出,經耦合電容器C2隔除直流量,僅將交流信號加到負載電阻RL之上。放大電路的共射組態(tài)實際上是指放大電路中的三極管是共射組態(tài)。
在輸入信號為零時,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,直流電壓無法到達放大電路的輸入端和輸出端。
當輸入交流信號通過耦合電容C1和Ce加在三極管的發(fā)射結上時,發(fā)射結上的電壓變成交、直流的疊加。放大電路中信號的情況比較復雜,各信號的符號規(guī)定如下:由于三極管的電流放大作用,ic要比ib大幾十倍,一般來說,只要電路參數設置合適,輸出電壓可以比輸入電壓高許多倍。uCE中的交流量 有一部分經過耦合電容到達負載電阻,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不隨輸入信號而改變,而交流信號隨輸入信號發(fā)生變化。在放大過程中,集電極交流信號是疊加在直流信號上的,經過耦合電容,從輸出端提取的只是交流信號。因此,在分析放大電路時,可以采用將交、直流信號分開的辦法,可以分成直流通路和交流通路來分析。
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)射結正偏,集電結反偏。
2.輸入回路的設置應當使輸入信號耦合到三極管的輸入電極,形成變化的基極電流,從而產生三極管的電流控制關系,變成集電極電流的變化。
3.輸出回路的設置應該保證將三極管放大以后的電流信號轉變成負載需要的電量形式(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三個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,其實在英文里面的說法是千差萬別的,三極管這個詞匯其實也是中文特有的一個象形意義上的的詞匯
電子三極管 Triode 這個是英漢字典里面“三極管”這個詞匯的唯一英文翻譯,這是和電子三極管最早出現有關系的,所以先入為主,也是真正意義上的三極管這個詞最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三極管的東西,實際翻譯的時候是絕對不可以翻譯成Triode的,否則就麻煩大咯,嚴謹的說,在英文里面根本就沒有三個腳的管子這樣一個詞匯!??!
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型場效應管 Junction gate FET(Field Effect Transistor)
金屬氧化物半導體場效應晶體管 MOS FET ( Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor)英文全稱
V型槽場效應管 VMOS (Vertical Metal Oxide Semiconductor )
注:這三者看上去都是場效應管,其物半導體場效應晶體管 V溝道場效應管 是 單極(Unipolar)結構的,是和 雙極(Bipolar)是對應的,所以也可以統(tǒng)稱為單極晶體管(Unipolar Junction Transistor)
其中J型場效應管是非絕緣型場效應管,MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場效應管
VMOS是在 MOS的基礎上改進的一種大電流,高放大倍數(跨道)新型功率晶體管,區(qū)別就是使用了V型槽,使MOS管的放大系數和工作電流大幅提升,但是同時也大幅增加了MOS的輸入電容,是MOS管的一種大功率改經型產品,但是結構上已經與傳統(tǒng)的MOS發(fā)生了巨大的差異。VMOS只有增強型的而沒有MOS所特有的耗盡型的MOS管三極管,全稱應為半導體三極管,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體器件·其作用是把微弱信號放大成輻值較大的電信號, 也用作無觸點開關。晶體三極管,是半導體基本元器件之一,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體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。