双极型三极管的检测方法的介绍

1.双极型三极管的基本结构及工作原理

双极型三极管(图3.7)分有NPN 型和PNP 型,虽然它们外形各异,品种繁多,但它们有共同特征,都有3 个分区、2 个PN 结和3 个向外引出的电极。

极管的测试1

图3.7　双极型三极管电路图形符号

极管的测试1

三极管的电流放大作用实际上是利用基极电流的微小变化去控制集电极电流的巨大变化。 三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常通过电阻将三极管的电流放大作用转变为电压放大作用。 故将电流放大原理归纳为3 点:

(1)发射区向基区发射电子

电源Ub 经过电阻Rb 加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。 同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

(2)基区中电子的扩散与复合

电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。 也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

(3)集电区收集电子

由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。 另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。

2.主要参数

(1)特征频率

当f= fT 时,三极管完全失去电流放大功能。 如果工作频率大于fT,电路将不正常工作。fT 称作增益带宽积,即fT =βfo。 若已知当前三极管的工作频率fo 以及高频电流放大倍数,便可得出特征频率fT。 随着工作频率的升高,放大倍数会下降。 fT 也可以定义为β =1 时的频率。

(2)电压/电流

用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围。

(3)hFE(www.xing528.com)

电流放大倍数。

(4)VCEO

集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压。

(5)PCM

最大允许耗散功率。

(6)封装形式

指定该管的外观形状,如果其他参数都正确,封装不同将导致组件无法在电路板上实现。

3.检测方法

三极管的脚位判断,三极管的脚位有两种封装排列形式,如图3.8 所示。

三极管是一种结型电阻器件,它的3 个引脚都有明显的电阻数据,测试时(以数字式万用表为例,红笔+,黑笔-)我们将测试挡位切换至二极管挡(蜂鸣挡)标志符号如图3.9 所示。

图3.8　三极管脚位的两种封装排列形式

图3.9　数字式万用表上二极管挡标识(蜂鸣挡)

正常的NPN 结构三极管的基极(B)对集电极(C)、发射极(E)的正向电阻是430 ~680 Ω(根据型号的不同,放大倍数的差异,这个值有所不同)反向电阻无穷大;正常的PNP 结构的三极管的基极(B)对集电极(C)、发射极(E)的反向电阻是430 ~680 Ω,正向电阻无穷大。 集电极(C)对发射极(E)在不加偏流的情况下,电阻为无穷大。 基极对集电极的测试电阻约等于基极对发射极的测试电阻,通常情况下,基极对集电极的测试电阻要比基极对发射极的测试电阻小5 ~100 Ω(大功率管比较明显),如果超出这个值,这个元件的性能已经变坏,请不要再使用。 如果误使用于电路中可能会导致整个或部分电路的工作点变坏,这个元件也可能不久后就会损坏,大功率电路和高频电路对这种劣质元件反应比较明显。

尽管封装结构不同,但与同参数的其他型号的管子功能和性能是一样的,不同的封装结构只是应用于电路设计中特定的使用场合的需要。 要注意有些厂家生产一些不规范元件,例如C945 正常的脚位是BCE,但有的厂家出的此款元件脚位排列却是EBC,这会造成粗心的工作人员将新元件在未检测的情况下装入电路,导致电路不能工作,严重时烧毁相关联的元器件,如电视机上用的开关电源。

在我们常用的万用表中,测试三极管的脚位排列图3.10 所示。

图3.10　数字式万用表上三极管的脚位排列

先假设三极管的某极为“基极”,将黑表笔接在假设基极上,再将红表笔依次接到其余两个电极上,若两次测得的电阻都大(约几kΩ到几十kΩ),或者都小(几百Ω 至几kΩ),对换表笔重复上述测量,若测得两个阻值相反(都很小或都很大),则可确定假设的基极是正确的。 否则另假设一极为“基极”,重复上述测试,以确定基极。 当基极确定后,将黑表笔接基极,红表笔接其他两极若测得电阻值都很少,则该三极管为NPN,反之为PNP。

判断集电极C 和发射极E,以NPN 为例:把黑表笔接至假设的集电极C,红表笔接到假设的发射极E,并用手捏住B 和C 极,读出表头所示C,E 电阻值,然后将红、黑表笔反接重测。若第一次电阻比第二次小,说明原假设成立。