其他常用器件的特性和检测技巧

1.稳压二极管

稳压二极管是一种特殊的面接触型硅二极管，专为在电路中稳定电压设计，故简称稳压管。稳压二极管的文字符号为VS或VZ，如图2-42所示。

图2-42 稳压二极管图形符号

稳压二极管通过专门设计，与一般二极管相比有两个特别的地方，一是稳压二极管工作在反向击穿状态，它在反向击穿时，两端的电压保持基本不变，起到稳压的作用，所以它的反向击穿电压就是稳压值；二是稳压二极管的反向击穿是可逆的，及当外加电压去掉后，稳压二极管又回复常态，因此它可长期工作在反向击穿区而不至于损坏。

稳压二极管的主要参数有：

（1）稳定电压U_Z。稳定电压是稳压二极管在正常的反向击穿时两端的电压。稳压二极管上给出的稳定电压值是在规定的工作电流和温度下测试出来的。由于制造工艺的分散性，同一型号的稳压二极管的稳压值可能有所不同，但每一只管子的稳压值是一定的。如2CW14型稳压二极管的U_Z为6～7.5V，这是这种型号的稳压二极管稳压值的范围，具体到各个管子的实际稳压值可能是不同的，所以在使用之前一定要测试。

（2）最大稳定电流I_Z。最大稳定电流是指稳压二极管允许通过的最大反向电流。稳压二极管在工作时所通过的电流不应超过此值，使用和测试时都要串接限流电阻。

（3）动态电阻r_Z。动态电阻是指稳压二极管两端电压的变化与相应的电流变化值的比值，即

r_Z的大小反映了稳压二极管稳压性能的好坏。动态电阻越小，表示电流变化量很大时，电压变化量却很小，稳压性能很好。

精确检测稳压二极管的稳压参数可按图2-43a所示电路连接。选择适当的限流电阻，用万用表的直流电压挡监测稳压二极管两端的电压。也可用万用表的高阻挡（用高电压积层电池供电）对稳压二极管进行粗测，如图2-43b所示，利用LV刻度读取稳压值。

图2-43 稳压二极管的检测

a）精确检测稳压二极管电路 b）万用表粗测稳压二极管

稳压二极管的正向导通特性与普通二极管相同。

2.发光二极管

发光二极管（LED）是一种能把电能变成光能的半导体器件，除单个使用外，也常做成七段式或矩阵式，用来作为指示灯和显示器件。它和普通二极管一样，具有单向导电性，当LED正向加电且达到确定电流时就会发光，电流过大会烧坏发光二极管。

LED的种类以发光的颜色区分，可分为红色、黄色、绿色、白色和红外光二极管等。发可见光的发光二极管又有普通和强光两类。

对于发红光、黄光、绿光的LED，较长的引脚为正极，较短的为负极。如管帽上有凸起标志，那么靠近凸起标志的脚为正极，如图2-44a所示。

LED的文字符号为VL，图形符号如图2-44b所示。

LED可用直流、交流等电源驱动，发光二极管使用时必须正向偏置且必须接限流电阻R，改变R的大小，就可以改变发光二极管的亮度，如图2-44c所示。

由于LED的发光电压高于1.5V，检测LED须用低阻挡电池为3V的万用表（如MF368），用低阻挡电池为1.5V的万用表检测LED时要在表外串接一个1.5V电池，如图2-45a所示。

图2-44 LED的外形、图形符号与使用

a）LED外形 b）图形符号 c）LED使用电路

遥控器手柄的红外光发射二极管通电时不亮，但能驱动红外接收管，所以，检测红外发射管、接收管时要两种管子配合。

检测LED是否正常，只看其通电后亮不亮即可，做这种检测的万用表没必要进行电阻调零，后文中的同类检测也是这样，请读者注意。

3.光敏二极管

光敏二极管在使用时必须反向偏置，其反向电阻随光照强度的增加而减小的特性突出，是一种单向的光变阻器件。当没有光照射时反向电阻很大，当有光照射时反向电阻减小，反向电阻随光照强度近似线性变化，因此可用做光的测量。

光敏二极管的管壳上有一个玻璃窗口，以便于接受光照，其外形和图形符号如图2-46所示。

光敏二极管在无光照射时的反向电流叫暗电流，有光照射时的反向电流叫光电流，暗电流、光电流和最高工作电压是光敏二极管的主要参数，其中最高工作电压是指暗电流不超过允许值时的最大反向电压。

光敏二极管不是光电池，暗电流和光电流都是在外加电源条件下形成的，用万用表检测光敏二极管要用高阻挡（R×10k）检测它在

图2-45 万用表检测LED的方法

a）指针式万用表检测 b）数字式万用表检测

光照变化时的电阻变化，以确认好坏或优劣，如图2-47所示。

4.光敏晶体管

光敏晶体管的外形、图形符号及等效结构如图2-48所示。

光敏晶体管的等效结构可理解为以光敏二极管作偏置的普通晶体管，管子设两个或三个引脚。光从窗口进入，被照射的光敏二极管反向阻值按光照强度减小，晶体管产生微弱的基极电流，控制较大的集电极电流，形成明显的放大作用，因而灵敏度比光敏二极管高。光敏晶体管有硅管和锗管之分，锗管的灵敏度比硅管高，但是锗管的暗电流较大。

图2-46 光敏二极管的外形和图形符号

a）光敏二极管的外形 b）光敏二极管的图形符号

图2-47 万用表检测光敏二极管的方法

图2-48 光敏晶体管的外形、图形符号及等效结构

a）光敏晶体管的外形 b）光敏晶体管的图形符号 c）光敏晶体管的等效结构

用万用表检测光敏晶体管与检测光敏二极管的方法相似（见图2-49），用电阻挡的电池为光敏晶体管的C极提供电源，检测管子在光照变化时C极电流（在表上体现为电阻）的变化幅度，以区别好坏或优劣。

区分光敏二极管与两引脚的光敏晶体管可用万用表检测二极管的方法，在不受光照的条件下，两引脚交换检测电阻都很大的是光敏晶体管，有明显单向导电特性的是光敏二极管。

(www.xing528.com)

图2-49 万用表检测光敏晶体管的方法

遥控电路所用的红外接收管也有二极管和晶体管两种，在电路中的加电方式与光敏二极管、光敏晶体管相同。

检验红外接收管需用红外线发射管提供红外光。光耦合组件是将LED与光敏二极管或光敏晶体管封装在一起，检测它时需用两个万用表，一个为LED供电使之发光，另一个检测光敏管的受光后的导电变化。

5.晶闸管

晶闸管旧称可控硅，大致可分为四大类：普通晶闸管、组合性晶闸管、快速晶闸管、特殊晶闸管。

（1）普通晶闸管。普通晶闸管也叫单向晶闸管，广泛用于可控整流、交流调压、逆变和开关电路中。晶闸管的结构、外形与图形符号如图2-50所示。文字符号为VT或VTH。

晶闸管是一种PNPN四层半导体器件，三个引出端分别是阳极A、阴极K、门极G。门极从P型硅层引出，供触发晶闸管用。晶闸管一旦导通，即使撤掉正向触发信号，仍能维持导通状态。欲使晶闸管关断，阳极电流必须降到维持电流以下或变换电源方向。普通晶闸管的特性如图2-51所示。

图2-50 晶闸管的结构、外形与图形符号

a）晶闸管的结构 b）晶闸管的外形 c）晶闸管的图形符号

图2-51 普通晶闸管的特性

a）正向加电不触发不导通 b）正向加电有触发导通，撤销触发仍维持导通 c）导通电流小于维持电流时截止 d）反向加电有触发也不导通

图2-51a为普通晶闸管正向加电，在不触发的情况下（开关S不闭合）是不导通的。

图2-51b为普通晶闸管正向加电，触发后（开关S闭合）处于导通状态（负载灯亮），即使撤销触发（开关S断开）晶闸管仍维持导通。

图2-51c为让导通的普通晶闸管关闭的方法一，即将导通电流降到维持电流之下。维持电流是普通晶闸管维持导通的最小电流。

图2-51d为让普通晶闸管关闭的方法二，即变换电源方向。

检测单向晶闸管必须用指针式万用表（数字万用表不能提供较大电流），检测方法如图2-52所示。

检测时先将指针式万用表置于R×10（或R×1）的电阻挡，再将黑表笔接触管子的A极，红表笔接触管子的K极，应看到指针不动。在两表笔与A、K两极接触的状态下让黑表笔触及一下G极就离开，若看到指针向右摆动到一个位置停住，管子是好的；若看到指针向右摆动后又回到左端，则是表输出的电流小于晶闸管的维持电流，换R×1挡重测。如果看不到上述现象则是管子坏了。

（2）双向晶闸管。普通晶闸管实质上属于直流器件。要控制交流负载，必须将两只晶闸管反极性并联，让每只晶闸管控制一个半波，为此需用两套独立的触发电路，使用不便。

双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展起来的，但多数是小功率产品，可代替两只反极性并联的晶闸管在小电流电路使用（大电流电路仍须用单向晶闸管并联方式），而且仅用一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。小功率双向晶闸管一般用塑料封装，有的还带有小型散热板，双向晶闸管的外形和图形符号如图2-53所示。

图2-52 指针式万用表检测普通晶闸管的方法

图2-53 双向晶闸管的外形和图形符号

a）双向晶闸管的外形 b）双向晶闸管的图形符号

双向晶闸管的三个极分别是T₁、T₂、G。因其可以双向导通，门极以外的两个极统称为主端子，用T₁、T₂表示，不能分阳极或阴极。其特点是，当G极和T₂极相对于T₁极的电压均为正时，T₂是阳极，T₁是阴极，允许电流由T₂流向T₁。反之，当G极和T₂极相对T₁极的电压均为负时，T₁变为阳极，T₂为阴极，允许电流由T₁流向T₂。

图2-54 万用表检测双向晶闸管的方法

双向晶闸管具有双向导通特性，可用万用表的R×10（或R×1）电阻挡按检测单向晶闸管的方法操作，交换表笔（即反向）仍有相同的触发导通特性，如图2-54所示。

检测时先将万用表置于R×10（或R×1）电阻挡，再将黑表笔接触管子的T₂极、红表笔接触管子的T₁极，应看到指针不动。在两表笔与管子T₂、T₁两极接触的状态下让黑表笔触及一下G极就离开，应看到指针向右摆动到一个位置停住，若看到指针向右摆动后又回到左端，则是表输出的电流小于晶闸管的维持电流，换R×1挡重测。

交换表笔，即将黑表笔接触管子的T₁极、红表笔接触管子的T₂极，也应看到指针不动。在两表笔与管子T₁、T₂两极接触的状态下让红表笔触及一下G极就离开，同样应看到指针向右摆动到一个位置停住。

两次触发导通说明管子是好的，如果看不到上述现象则是管子坏了。

6.单结晶体管

单结晶体管也叫双基极二极管，广泛用于定时、振荡，是构成单向晶闸管触发电路的绝配器件。单结晶体管的文字符号是VU，图形符号和等效结构如图2-55所示。

单结晶体管的三个电极是发射极E、第一基极B₁、第二基极B₂，在结构上相当于两个电阻串联，中间接一只PN结，构成发射极。电阻R_B2的阻值是固定的，R_B1的阻值在PN结导通之前也是不变化的，E与B₁之间为高电阻状态，为单结晶体管的截止状态，但随着PN结的正向导通R_B1阻值迅速减小（呈现出负电阻特性），E与B₁之间变为低阻状态，为单结晶体管的导通状态。单结晶体管的特性曲线如图2-56所示。

图2-55 单结晶体管的图形符号和等效结构

a）单结晶体管的图形符号 b）单结晶体管的等效结构

图2-56 单结晶体管的特性曲线

U_BB是B₂、B1之间的电压，η是单结晶体管两个基极电阻的分压系数。图2-56中的P为峰点，V为谷点。

当发射极电压上升到峰值电压U_P时，单结晶体管导通；当发射极电压低于谷值电压U_V时，R_B1恢复原来阻值，单结晶体管截止。

测试单结晶体管的性能可制作一个弛张振荡电路，如图2-57a所示。

图2-57 单结晶体管测试电路和振荡波形

a）单结晶体管弛张振荡电路 b）振荡波形

用示波器就可在电容上端和单结晶体管的B₁极测试到电容充放电和振荡输出的波形，如图2-54b所示。也可为电路适当选大些参数的R、C，以降低电路的振荡频率，在电路中串接LED，利用LED的闪光观察电路是否振荡。