晶体管是微波炉的常用器件。用万用表检测晶体管时,对于中、小功率晶体管,可使用万用表(指针式)的R×100或R×1k挡。对于大功率晶体管,由于此类管子的PN结面积较大,其反向饱和电流(ICBO、IEBO、ICEO)也必然增大,所以通常应使用R×10或R×1挡进行检测。
1.判别电极与管型
(1)判别基极与管型
对于一只没有技术资料的晶体管,要想判别出它们的三个电极,也可用万用表进行测试。将万用表置于电阻挡,红表笔任意接触晶体管的一个电极,黑表笔依次接触另外两个电极,分别测量它们之间的电阻值。若测出阻值均为几百欧的低电阻,则红表笔接触的电极为基极b,此管为PNP型;若测出阻值均为几十至上百千欧的高电阻,则红表笔接触的电极也为基极b,此管为NPN型。
(2)判别集电极和发射极
在判别出管型和基极b的基础上,可以再采用以下方法判别集电极c和发射极e:
方法一:将万用表置于电阻挡,对于PNP型晶体管,红表笔接基极b,黑表笔分别接触另外两个引脚,测出两个电阻值。在阻值小的一次测量中,黑表笔所接的引脚为集电极;在阻值大的一次测量中,黑表笔所接的引脚为发射极。对于NPN型晶体管,将黑表笔固定接基极b,用红表笔接触其余两个引脚,测出两个电阻值。在阻值较小的一次测量中,红表笔所接的引脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,红表笔所接的引脚为发射极。
方法二:将万用表置于电阻挡,任意假定一个电极为集电极c,另一个电极为发射极e。以PNP型晶体管为例,将红表笔接c极,黑表笔接e极,再用手同时捏一下管子的b、c极(注意不能使b、c两极直接相碰),测出某一阻值。然后两表笔对调进行第二次测量,将两次测出的电阻值相比较,阻值小的一次红表笔所接的电极为集电极。对于NPN型晶体管,具体操作方法与测量PNP型晶体管基本相同,但按正常接法,在阻值小的一次测量中,黑表笔所接的电极为集电极。
方法三:将万用表置于电阻挡,以测试NPN型晶体管为例。先使被测量的晶体管的基极悬空,万用表的红、黑表笔分别任接其余两引脚,此时指针应指在“无穷大”处。然后用手指同时按住基极与右边的引脚,若万用表指针向右偏转较明显,则表明右边的引脚为集电极c,左边的引脚为发射极e。如果万用表指针基本不摆动,再用手指同时捏住基极b与左边的引脚,若指针向右偏转较明显,则说明左边的引脚为集电极c,右边的引脚为发射极e。对于PNP型晶体管,具体操作方法与测量NPN型晶体管基本相同,但按正常的接法,发射极e接到黑表笔时,万用表指针的摆幅才会很明显。
2.判别硅晶体管与锗晶体管
(1)电阻法
一般来说,硅晶体管和锗晶体管的PN结正向电阻是不一样的,即硅晶体管的正向电阻大、锗晶体管的正向电阻小。利用这一特性,即可用万用表来判别一只晶体管是硅晶体管还是锗晶体管。
将万用表置于电阻挡,测量PNP型晶体管时,万用表的红表笔接基极,黑表笔接集电极或发射极;测量NPN型晶体管时,万用表的黑表笔接基极,红表笔接集电极或发射极。按上述方法接好后,如果万用表的表针指示在表盘的右端或靠近满刻度的位置上(即阻值较小),则被测晶体管是锗晶体管;如果万用表的表针在表盘的中间或偏右一点的位置上(即阻值较大),则被测晶体管是硅晶体管。
(2)电压法
锗晶体管和硅晶体管发射结的正向压降是不一样的,一般锗晶体管发射结的正向压降为0.1~0.3V,硅晶体管发射结的正向压降为0.6~0.7V。根据这一特点,即可用万用表对锗晶体管和硅晶体管进行判断。
将万用表置于直流电压2.5V挡,再按照图2-12所示连接电路(图2-12中R为15kΩ限流电阻、E为1.5V电源),此时万用表显示的数值便是被测晶体管的正向电压。如果测出的电压值为0.2V,则说明该晶体管为锗晶体管,如果测出的电压值为0.7V左右,则为硅晶体管。
图2-12 判别硅晶体管与锗晶体管(www.xing528.com)
a)测量PNP型晶体管 b)测量NPN型晶体管
3.测量极间电阻
测量晶体管极间电阻时,万用表置于电阻挡。在不知管子极性的情况下,将万用表红表笔与任意一只引脚相碰,黑表笔接触其他两只引脚,如果测得的阻值较小,交换表笔后测量的阻值均很大,则说明被测晶体管中的一个PN结是好的。反之,若测得阻值很大,交换表笔重新测试后阻值较小,也说明该晶体管中的一个PN结是好的。需指出的是,如果两次测得阻值均很大,则可能是被测PN结开路损坏或测量的是两个PN结,这是因为正常晶体管的集电结与发射结之间的正、反向电阻值都较大。对于此类情况,应及时将其中一支表笔与晶体管的第三引脚相碰,然后重复上述过程。在测试好第一个PN结后,将万用表红表笔接任意一只引脚,用黑表笔分别接触另外两个引脚,如果测得阻值较小,交换表笔后测得阻值很大,则说明被测晶体管的第二个PN结也是正常的。一般来说,两个PN结的正、反向电阻值相差越大,说明此晶体管的性能越好。
对于已知型号引脚排列的晶体管,可按照红、黑表笔的不同接法进行测试。对于PNP型晶体管,其测试方法如图2-13所示;对于NPN型晶体管,其测试方法如图2-14所示。可以看出,发射结和集电结的正向电阻值比较低,而其他接法测得的电阻值均很高。
4.测量集电极反向饱和电流ICBO
以测量PNP型晶体管为例,将万用表置于R×1k挡,红表笔接集电极、黑表笔接基极,测出集电结的反向电阻值(正常时为几百kΩ或无穷大)。此值越大,说明集电极反向饱和电流ICBO就越小。ICBO大的晶体管,其反向漏电流大,工作不稳定。测试NPN型晶体管的测试方法与上述方法相同,只是表笔应反接。
5.测量电流放大系数β(或hFE)
用指针式万用表检测:将万用表置于直流50mA挡,然后将晶体管接入图2-15所示电
图2-13 用万用表测量PNP型晶体管的极间电阻
图2-14 用万用表测量NPN型晶体管的极间电阻
图2-15 测量晶体管的直流放大系数
a)测量PNP型晶体管 b)测量NPN型晶体管
路(E为1.5V电源、R为30kΩ电阻),根据此时万用表的指示值I,即可估计出被测晶体管的直流放大系数β,即β≈20I(β值与使用的电源电压有一定关系,通常电源电压越高,测得的β值也越大)。利用此电路还可测量晶体管的ICBO和ICEO,方法是将晶体管的c、b或e、c极接入相应电路,万用表指示的数值便是ICBO或ICEO值(为了使读数精确一些,可将万用表拨至直流1mA或50μA挡进行测量)。
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