单结晶体管检测技术优化方案

单结晶体管又称双基极二极管,内部只有一个PN结,它有三个引脚,分别为发射极E、基极B₁和基极B₂。

1.实物外形、图形符号、结构和等效图

单结晶体管的实物外形、图形符号、结构和等效图如图3-16所示。

单结晶体管的制作过程:在一块高阻率的N型半导体基片的两端各引出一个铝电极,如图3-16c所示,分别称为第一基极B₁和第二基极B₂,然后在N型半导体基片一侧埋入P型半导体,在两种半导体的结合部位就形成了一个PN结,再在P型半导体端引出一个电极,称为发射极E。

图3-16 单结晶体管

单结晶体管的等效图如图3-16d所示。单结晶体管B₁、B₂极之间为高阻率的N型半导体,故两极之间的电阻R_BB较大(约为4～12kΩ),以PN结为中心,将N型半导体分作两部分,PN结与B₁极之间的电阻用R_B1表示,PN结与B₂极之间的电阻用R_B2表示,R_BB=R_B1+R_B2,E极与N型半导体之间的PN结可等效为一个二极管,用VD表示。

2.性质说明

为了分析单结晶体管的工作原理,在发射极E和第一基极B₁之间加U_E电压,在第二基极B₂和第一基极B₁之间加U_BB电压,如图3-17所示。

图3-17 单结晶体管性质说明图

单结晶体管具有以下特点:

1)当发射极U_E电压小于峰值电压U_P(也即小于U_VD+U_RB1)时,单结晶体管E、B₁极之间不能导通。

2)当发射极U_E电压等于峰值电压U_P时,单结晶体管E、B₁极之间导通,两极之间的电阻变得很小,U_E电压的大小马上由峰值电压U_P下降至谷值电压U_V。

3)单结晶体管导通后,若U_E＜U_V,单结晶体管会由导通状态进入截止状态。

4)单结晶体管内部等效电阻R_B1的阻值随I_E电流变化而变化,而R_B2阻值则与I_E电流无关。(www.xing528.com)

5)不同的单结晶体管具有不同的U_P、U_V值,对于同一个单结晶体管,其U_BB电压变化,其U_P、U_V值也会发生变化。

3.检测

单结晶体管检测包括极性检测和好坏检测。

(1)极性检测 单结晶体管有E、B₁、B₂三个电极,从图3-16c所示的等效图可以看出,单结晶体管的E、B₁极之间和E、B₂极之间都相当于一个二极管与电阻串联,B₂、B₁极之间相当于两个电阻串联。

单结晶体管的极性检测过程如下:

1)检测出E极。万用表拨至R×1kΩ挡,红、黑表笔测量单结晶体管任意两极之间的阻值,每两极之间都正、反各测一次。若测得某两极之间的正、反向电阻相等或接近(阻值一般在2kΩ以上),这两个电极就为B₁、B₂极,余下的电极为E极;若测得某两极之间的正、反向电阻出现一次阻值小、另一次无穷大,以阻值小的那次测量为准,黑表笔接的为E极,余下的两个电极就为B₁、B₂极。

2)检测出B₁、B₂极。万用表仍置于R×1kΩ挡,黑表笔接已判断出的E极,红表笔依次接另外两极,两次测得阻值会出现一大一小,以阻值小的那次为准,红表笔接的电极通常为B₁极,余下的电极为B₂极。由于不同型号单结晶体管的R_B1、R_B2阻值会有所不同,因此这种检测B₁、B₂极的方法并不适合所有的单结晶体管,如果在使用时发现单结晶体管工作不理想,可将B₁、B₂极对换。

对于一些外形有规律的单结晶体管,其电极也可以根据外形判断,具体如图3-18所示。单结晶体管引脚朝上,最接近管键(突出部分)的引脚为E极,按顺时针方向旋转依次为B₁、B₂极。

(2)好坏检测 单结晶体管的好坏检测过程如下:

1)检测E、B₁极和E、B₂极之间的正、反向电阻。万用表拨至R×1kΩ挡,黑表笔接单结晶体管的E极,红表笔依次接B₁、B₂极,测量E、B₁极和E、B₂极之间的正向电阻,正常时正向电阻较小,然后红表笔接E极,黑表笔依次接B₁、B₂极,测量E、B₁极和E、B₂极之间的反向电阻,正常反向电阻无穷大或接近无穷大。

2)检测B₁、B₂极之间的正、反向电阻。万用表拨至R×1kΩ挡,红、黑表笔分别接单结晶体管的B₁、B₂极,正、反各测一次,正常时B₁、B₂极之间的正、反向电阻通常在2～200kΩ之间。

图3-18 从单结晶体管外形判别电极

若测量结果与上述不符,则为单结晶体管损坏或性能不良。