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晶體三極體,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。三極體是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。

1 晶體三極體 -工作原理

晶體三極體晶體三極體
晶體三極體(以下簡稱三極體)按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式,但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極體,兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的,下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。

NPN管它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成,發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結,而集電區與基區形成的PN結稱為集電結,三條引線分別稱為發射極e、基極b和集電極。當b點電位高於e點電位零點幾伏時,發射結處於正偏狀態,而C點電位高於b點電位幾伏時,集電結處於反偏狀態,集電極電源Ec要高於基極電源Ebo。

在製造三極體時,有意識地使發射區的多數載流子濃度大於基區的,同時基區做得很薄,而且,要嚴格控制雜質含量,這樣,一旦接通電源后,由於由於發射結正偏,,發射區的多數載流子(電子)極基區的多數載流子(控穴)很容易地截越過發射結構互相向反方各擴散,但因前者的濃度基大於後者,所以通過發射結的電流基本上是電子流,這股電子流稱為發射極電流Ie。由於基區很薄,加上集電結的反偏,注入基區的電子大部分越過集電結進入集電區而形成集電集電流Ic,只剩下很少(1-10%)的電子在基區的空穴進行複合,被複合掉的基區空穴由基極電源Eb重新補紀念給,從而形成了基極電流Ibo根據電流連續性原理得:Ie=Ib+Ic這就是說,在基極補充一個很小的Ib,就可以在集電極上得到一個較大的Ic,這就是所謂電流放大作用,Ic與Ib是維持一定的比例關係,即:β1=Ic/Ib式中:β--稱為直流放大倍數,集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為:β=△Ic/△Ib式中β--稱為交流電流放大倍數,由於低頻時β1和β的數值相差不大,所以有時為了方便起見,對兩者不作嚴格區分,β值約為幾十至一百多。三極體是一種電流放大器件,但在實際使用中常常利用三極體的電流放大作用,通過電阻轉變為電壓放大作用。

2 晶體三極體 -主要作用

晶體三極體晶體三極體
三極體是一種控制元件,主要用來控制電流的大小,以共發射極接法為例(信號從基極輸入,從集電極輸出,發射極接地),當基極電壓UB有一個微小的變化時,基極電流IB也會隨之有一小的變化,受基極電流IB的控制,集電極電流IC會有一個很大的變化,基極電流IB越大,集電極電流IC也越大,反之,基極電流越小,集電極電流也越小,即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多,這就是三極體的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極體的放大倍數β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變化量。),三極體的放大倍數β一般在幾十到幾百倍。

三極體在放大信號時,首先要進入導通狀態,即要先建立合適的靜態工作點,也叫建立偏置 ,否則會放大失真。

在三極體的集電極與電源之間接一個電阻,可將電流放大轉換成電壓放大:當基極電壓UB升高時,IB變大,IC也變大,IC 在集電極電阻RC的壓降也越大,所以三極體集電極電壓UC會降低,且UB越高,UC就越低,ΔUC=ΔUB。

3 晶體三極體 -主要參數

晶體三極體晶體三極體
1、直流參數

(1)集電極一基極反向飽和電流Icbo,發射極開路(Ie=0)時,基極和集電極之間加上規定的反向電壓Vcb時的集電極反向電流,它只與溫度有關,在一定溫度下是個常數,所以稱為集電極一基極的反向飽和電流。良好的三極體,Icbo很小,小功率鍺管的Icbo約為1~10微安,大功率鍺管的Icbo可達數毫安,而硅管的Icbo則非常小,是毫微安級。

(2)集電極一發射極反向電流Iceo(穿透電流)基極開路(Ib=0)時,集電極和發射極之間加上規定反向電壓Vce時的集電極電流。Iceo大約是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)IcbooIcbo和Iceo受溫度影響極大,它們是衡量管子熱穩定性的重要參數,其值越小,性能越穩定,小功率鍺管的Iceo比硅管大。

(3)發射極---基極反向電流Iebo集電極開路時,在發射極與基極之間加上規定的反向電壓時發射極的電流,它實際上是發射結的反向飽和電流。

(4)直流電流放大係數β1(或hEF)這是指共發射接法,沒有交流信號輸入時,集電極輸出的直流電流與基極輸入的直流電流的比值,即:β1=Ic/Ib

2、交流參數

(1)交流電流放大係數β(或hfe)這是指共發射極接法,集電極輸出電流的變化量△Ic與基極輸入電流的變化量△Ib之比,即:β=△Ic/△Ib一般晶體管的β大約在10-200之間,如果β太小,電流放大作用差,如果β太大,電流放大作用雖然大,但性能往往不穩定。

(2)共基極交流放大係數α(或hfb)這是指共基接法時,集電極輸出電流的變化是△Ic與發射極電流的變化量△Ie之比,即:α=△Ic/△Ie因為△Ic<△Ie,故α<1。高頻三極體的α>0.90就可以使用α與β之間的關係:α=β/(1+β)β=α/(1-α)≈1/(1-α)

(3)截止頻率fβ、fα當β下降到低頻時0.707倍的頻率,就是共發射極的截止頻率fβ;當α下降到低頻時的0.707倍的頻率,就是共基極的截止頻率fαofβ、fα是表明管子頻率特性的重要參數,它們之間的關係為:fβ≈(1-α)fα

(4)特徵頻率fT因為頻率f上升時,β就下降,當β下降到1時,對應的fT是全面地反映晶體管的高頻放大性能的重要參數。

3、極限參數

(1)集電極最大允許電流ICM當集電極電流Ic增加到某一數值,引起β值下降到額定值的2/3或1/2,這時的Ic值稱為ICM。所以當Ic超過ICM時,雖然不致使管子損壞,但β值顯著下降,影響放大質量。

(2)集電極----基極擊穿電壓BVCBO當發射極開路時,集電結的反向擊穿電壓稱為BVEBO。

(3)發射極-----基極反向擊穿電壓BVEBO當集電極開路時,發射結的反向擊穿電壓稱為BVEBO。

(4)集電極-----發射極擊穿電壓BVCEO當基極開路時,加在集電極和發射極之間的最大允許電壓,使用時如果Vce>BVceo,管子就會被擊穿。

(5)集電極最大允許耗散功率PCM集電流過Ic,溫度要升高,管子因受熱而引起參數的變化不超過允許值時的最大集電極耗散功率稱為PCM。管子實際的耗散功率於集電極直流電壓和電流的乘積,即Pc=Uce×Ic.使用時慶使Pc<PCM。PCM與散熱條件有關,增加散熱片可提高PCM。

4 晶體三極體 -特性曲線

晶體三極體晶體三極體
1、輸入特性其特點是

1)當Uce在0-2伏範圍內,曲線位置和形狀與Uce有關,但當Uce高於2伏后,曲線Uce基本無關通常輸入特性由兩條曲線(Ⅰ和Ⅱ)表示即可。

2)當Ube<UbeR時,Ib≈O稱(0~UbeR)的區段為「死區」當Ube>UbeR時,Ib隨Ube增加而增加,放大時,三極體工作在較直線的區段。

3)三極體輸入電阻,定義為:rbe=(△Ube/△Ib)Q點,其估算公式為:rbe=rb+(β+1)(26毫伏/Ie毫伏)rb為三極體的基區電阻,對低頻小功率管,rb約為300歐。

2、輸出特性

輸出特性表示Ic隨Uce的變化關係(以Ib為參數),它分為三個區域:截止區、放大區和飽和區。截止區當Ube<0時,則Ib≈0,發射區沒有電子注入基區,但由於分子的熱運動,集電集仍有小量電流通過,即Ic=Iceo稱為穿透電流,常溫時Iceo約為幾微安,鍺管約為幾十微安至幾百微安,它與集電極反向電流Icbo的關係是:Icbo=(1+β)Icbo常溫時硅管的Icbo小於1微安,鍺管的Icbo約為10微安,對於鍺管,溫度每升高12℃,Icbo數值增加一倍,而對於硅管溫度每升高8℃,Icbo數值增大一倍,雖然硅管的Icbo隨溫度變化更劇烈,但由於鍺管的Icbo值本身比硅管大,所以鍺管仍然受溫度影響較嚴重的管,放大區,當晶體三極體發射結處於正偏而集電結於反偏工作時,Ic隨Ib近似作線性變化,放大區是三極體工作在放大狀態的區域。飽和區當發射結和集電結均處於正偏狀態時,Ic基本上不隨Ib而變化,失去了放大功能。根據三極體發射結和集電結偏置情況,可能判別其工作狀態。

截止區和飽和區是三極體工作在開關狀態的區域,三極體和導通時,工作點落在飽和區,三極體截止時,工作點落在截止區。

5 晶體三極體 -產品檢測

晶體三極體晶體三極體
大功率晶體三極體的檢測

利用萬用表檢測中、小功率三極體的極性、管型及性能的各種方法,對檢測大功率三極體來說基本上適用。但是,由於大功率三極體的工作電流比較大,因而其PN結的面積也較大。PN結較大,其反向飽和電流也必然增大。所以,若像測量中、小功率三極體極間電阻那樣,使用萬用表的R×1k擋測量,必然測得的電阻值很小,好像極間短路一樣,所以通常使用R×10或R×1擋檢測大功率三極體。

普通達林頓管的檢測

用萬用表對普通達林頓管的檢測包括識別電極、區分PNP和NPN類型、估測放大能力等項內容。因為達林頓管的E-B極之間包含多個發射結,所以應該使用萬用表能提供較高電壓的R×10K擋進行測量。

大功率達林頓管的檢測

檢測大功率達林頓管的方法與檢測普通達林頓管基本相同。但由於大功率達林頓管內部設置了V3、R1、R2等保護和泄放漏電流元件,所以在檢測量應將這些元件對測量數據的影響加以區分,以免造成誤判。具體可按下述幾

步驟進行

晶體三極體晶體三極體

A用萬用表R×10K擋測量B、C之間PN結電阻值,應明顯測出具有單嚮導電性能。正、反向電阻值應有較大差異。

B在大功率達林頓管B-E之間有兩個PN結,並且接有電阻R1和R2。用萬用表電阻擋檢測時,當正向測量時,測到的阻值是B-E結正向電阻與R1、R2阻值並聯的結果;當反向測量時,發射結截止,測出的則是(R1+R2)電阻之和,大約為幾百歐,且阻值固定,不隨電阻擋位的變換而改變。但需要注意的是,有些大功率達林頓管在R1、R2、上還並有二極體,此時所測得的則不是(R1+R2)之和,而是(R1+R2)與兩隻二極體正向電阻之和的並聯電阻值。

帶阻尼行輸出三極體的檢測

將萬用表置於R×1擋,通過單獨測量帶阻尼行輸出三極體各電極之間的電阻值,即可判斷其是否正常。具體測試原理,方法及步驟如下:

A將紅表筆接E,黑表筆接B,此時相當於測量大功率管B-E結的等效二極體與保護電阻R並聯后的阻值,由於等效二極體的正向電阻較小,而保護電阻R的阻值一般也僅有20~50,所以,二者並聯后的阻值也較小;反之,將表筆對調,即紅表筆接B,黑表筆接E,則測得的是大功率管B-E結等效二極體的反向電阻值與保護電阻R的並聯阻值,由於等效二極體反向電阻值較大,所以,此時測得的阻值即是保護電阻R的值,此值仍然較小。

B將紅表筆接C,黑表筆接B,此時相當於測量管內大功率管B-C結等效二極體的正向電阻,一般測得的阻值也較小;將紅、黑表筆對調,即將紅表筆接B,黑表筆接C,則相當於測量管內大功率管B-C結等效二極體的反向電阻,測得的阻值通常為無窮大。

C將紅表筆接E,黑表筆接C,相當於測量管內阻尼二極體的反向電阻,測得的阻值一般都較大,約300~∞;將紅、黑表筆對調,即紅表筆接C,黑表筆接E,則相當於測量管內阻尼二極體的正向電阻,測得的阻值一般都較小,約幾歐至幾十歐。

6 晶體三極體 -工作狀態

晶體三極體1w紅外三極體
截止狀態:當加在三極體發射結的電壓小於PN結的導通電壓,基極電流為零,集電極電流和發射極電流都為零,三極體這時失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當於開關的斷開狀態,稱之為三極體處於截止狀態。

放大狀態:當加在三極體發射結的電壓大於PN結的導通電壓,並處於某一恰當的值時,三極體的發射結正向偏置,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,使三極體具有電流放大作用,其電流放大倍數β=ΔIc/ΔIb,這時三極體處放大狀態。

飽和導通狀態:當加在三極體發射結的電壓大於PN結的導通電壓,併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,而是處於某一定值附近不怎麼變化,這時三極體失去電流放大作用,集電極與發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當於開關的導通狀態。三極體的這種狀態我們稱之為飽和導通狀態。

根據三極體工作時各個電極的電位高低,就能判別三極體的工作狀態,因此,電子維修人員在維修過程中,經常要拿多用電錶測量三極體各腳的電壓,從而判別三極體的工作情況和工作狀態。

7 晶體三極體 -產品分類

晶體三極體金封鍺三極體
按生產工藝分:合金型、擴散型、抬面和平面型三極體。

按內部結構分:點接觸型和面接觸型三極體。

按工作頻率分:低頻三極體、高頻三極體、開關三極體。

按功率分:小功率三極體、中功率三極體、大功率三極體

按外形結構分:小功率封裝、大功率封裝、塑料封裝等

8 晶體三極體 -主要類別

三極體只有兩種類型,即PNP型和NPN型。判別時只要知道基極是P型材料還是N型材料即可。當用萬用電錶R×1k檔時,黑表筆代表電源正極,如果黑表筆接基極時導通,則說明三極體的基極為P型材料,三極體即為NPN型。如果紅表筆接基極導通,則說明三極體基極為N型材料,三極體即為PNP型。

9 晶體三極體 -基極判別

晶體三極體超聲波晶體三極體
三極體基極的判別:根據三極體的結構示意圖,知道三極體的基極是三極體中兩個PN結的公共極,因此,在判別三極體的基極時,只要找出兩個PN結的公共極,即為三極體的基極。具體方法是將萬用表調至電阻擋的R×1k擋,先用紅表筆放在三極體的一隻管腳上,用黑表筆去碰三極體的另兩隻管腳,如果兩次全通,則紅表筆所放的管腳就是三極體的基極。如果一次沒找到,則紅表筆換到三極體的另一個管腳,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體的一個管腳上,用紅表筆去測兩次看是否全通,若一次沒成功再換。這樣最多測量12次,總可以找到基極。

10 晶體三極體 -判斷口訣

晶體三極體晶體三極體
三極體的管型及管腳的判別是電子技術初學者的一項基本功,為了迅速掌握測判方法,總結出四句口訣:「三顛倒,找基極;PN結,定管型;順箭頭,偏轉大;測不準,動嘴巴。」

1.三顛倒,找基極
大家知道,三極體是含有兩個PN結的半導體器件。根據兩個PN結連接方式不同,可以分為NPN型和PNP型兩種不同導電類型的三極體。

測試三極體要使用萬用電錶的歐姆擋,並選擇R×100或R×1k擋位。對於指針式萬用電錶有,其紅表筆所連接的是表內電池的負極,黑表筆則連接著表內電池的正極。假定我們並不知道被測三極體是NPN型還是PNP型,也分不清各管腳是什麼電極。測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時,我們任取兩個電極(如這兩個電極為1、2),用萬用電錶兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻,觀察錶針的偏轉角度;接著,再取1、3兩個電極和2、3兩個電極,分別顛倒測量它們的正、反向電阻,觀察錶針的偏轉角度。在這三次顛倒測量中,必然有兩次測量結果相近:即顛倒測量中錶針一次偏轉大,一次偏轉小;剩下一次必然是顛倒測量前後指針偏轉角度都很小,這一次未測的那隻管腳就是我們要尋找的基極。

2.PN結,定管型
找出三極體的基極后,我們就可以根據基極與另外兩個電極之間PN結的方向來確定管子的導電類型。將萬用表的黑表筆接觸基極,紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極,若表頭指針偏轉角度很大,則說明被測三極體為NPN型管;若表頭指針偏轉角度很小,則被測管即為PNP型。

3.順箭頭,偏轉大
找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發射極e呢?這時可以用測穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發射極e。

(1)對於NPN型三極體,由NPN型三極體穿透電流的流向原理,用萬用電錶的黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測量中萬用表指針偏轉角度都很小,但仔細觀察,總會有一次偏轉角度稍大,此時電流的流向一定是:黑表筆→c極→b極→e極→紅表筆,電流流向正好與三極體符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一定是集電極c,紅表筆所接的一定是發射極e。

(2)對於PNP型的三極體,道理也類似於NPN型,其電流流向一定是:黑表筆→e極→b極→c極→紅表筆,其電流流向也與三極體符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一定是發射極e,紅表筆所接的一定是集電極c。

4.測不出,動嘴巴
若在「順箭頭,偏轉大」的測量過程中,若由於顛倒前後的兩次測量指針偏轉均太小難以區分時,就要「動嘴巴」了。具體方法是:在「順箭頭,偏轉大」的兩次測量中,用兩隻手分別捏住兩表筆與管腳的結合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用「順箭頭,偏轉大」的判別方法即可區分開集電極c與發射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用,目的是使效果更加明顯。

11 晶體三極體 -基本放大電路

晶體三極體基本放大電路
基本放大電路是放大電路中最基本的結構,是構成複雜放大電路的基本單元。它利用雙極型半導體三極體輸入電流控制輸出電流的特性,或場效應半導體三極體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體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埠網路。放大的作用體現在如下方面:

1.放大電路主要利用三極體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,只是經過三極體的控制,使之轉換成信號能量,提供給負載。

共射組態基本放大電路的組成。

共射組態基本放大電路是輸入信號加在加在基極和發射極之間,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實際上是指放大電路中的三極體是共射組態。

在輸入信號為零時,直流電源通過各偏置電阻為三極體提供直流的基極電流和直流集電極電流,並在三極體的三個極間形成一定的直流電壓。由於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加在三極體的發射結上時,發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複雜,各信號的符號規定如下:由於三極體的電流放大作用,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,放大電路中三極體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,可以採用將交、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體工作在放大狀態,即有合適的偏置。也就是說發射結正偏,集電結反偏。
2.輸入迴路的設置應當使輸入信號耦合到三極體的輸入電極,形成變化的基極電流,從而產生三極體的電流控制關係,變成集電極電流的變化。
3.輸出迴路的設置應該保證將三極體放大以後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)。

12 晶體三極體 -判斷好壞

晶體三極體晶體三極體

晶體三極體是電子電路中最常見的器件之一。但是判定三極體的好壞及極性是初學者常碰到的一個難點。

利用數字萬用表可以判別三極體的極性和好壞。將數字萬用錶轉到二極體擋時,紅表筆代表正電極,用紅表筆去接三極體的某一管腳(假設是基極),用黑筆分別接另外兩個管腳,如果表的液晶屏上兩次都顯示有零點幾的數字(鍺管為0.3左右,硅管為0.7左右),則此管應為NPN管,且紅表筆所接的那一個管腳是基極。如果兩次所顯的為「OL」,則紅表筆所接的那一個管腳便是PNP型管的基極。

在判別出管子的型號和基極的基礎上,可以再判別發射極和集電極。仍用二極體擋。對於NPN管,令紅表筆接其「B」極,黑表筆分別接另兩個腳上,兩次測得的極間數字中,其值微高的那一極為「E」極,其值低一些的那極為「C」極。如果是PNP管,令黑表筆接其「B」極,同樣所得數據高的為「E」極,數據低一些的為「C」極。例如:用紅表筆接C9018的中間那個腳(B極),黑表筆分別接另外兩個管腳,可得0.719、0.731兩個值。其中0.719為「B與「C」之間的測試值,0.731為「D」與「K」之間的測試值。

判別三極體的好壞時,只要查一下三極體各PN結是否損壞,通過數字萬用表測量其發射極、集電極的正向電壓和反向電壓來判定。如果測得的正向電壓與反向電壓相似且幾乎為零,或正向電壓為「OL」,說明三極體已經短路或斷路。

用此法已測得:A1078(PNP)、C3332(NPN)、C9545(NPN)、N222A(NPN)、A733(PNP)、3904、3906及90xx系列,如:9012、9013、9014、9015、9016、9018等晶體管。

測試的三極體都為TO-92封裝。只要環境溫度在5℃-35℃的條件下測試都正確。文中的「OL」是指萬用表不能正常顯示數字時出現的一固定符號,出現什麼樣的固定符號,要看是使用什麼牌子的萬用表而定。如有的萬用表則會顯示一固定符號「1」。本文數據為採用FLUKE數字萬用表測得。

13 晶體三極體 -主要特點

晶體三極體主要用於放大電路中起放大作用,在常見電路中有三種接法。為了便於比較,將晶體管三種接法電路 所具有的特點列於下表,供大家參考。

名稱共發射極電路共集電極電路(射極輸出器)共基極電路
輸入阻抗中(幾百歐~幾千歐)大(幾十千歐以上)小(幾歐~幾十歐)
輸出阻抗中(幾千歐~幾十千歐)小(幾歐~幾十歐)大(幾十千歐~幾百千歐)
電壓放大倍數小(小於1並接近於1)
電流放大倍數大(幾十)大(幾十)小(小於1並接近於1)
功率放大倍數大(約30~40分貝)小(約10分貝)中(約15~20分貝)
頻率特性高頻差
應用多級放大器中間級低頻放大輸入級、輸出級或作阻抗匹配用高頻或寬頻帶電路及恆流源電路

14 晶體三極體 -判斷故障

故障發生部位測試要點
e-b極開路Ved>1v  Ved=V+
e-b極短路Veb=0v  Vcd=0v  Vbd升高
Re開路Ved=0v
Rb2開路Vbd=Ved=V+
Rb2短路Ved約為0.7V
Rb1增值很多,開路Vec<0.5v  Vcd升高
e-c極間開路Veb=0.7v  Vec=0v  Vcd升高
b-c極間開路Veb=0.7v  Ved=0v
b-c極間短路Vbc=0v  Vcd很低
Rc開路Vbc=0v  Vcd升高 Vbd不變
Rb2阻值增大很多Ved約為V+  Vcd約為0V
Ved電壓不穩三極體和周圍元件有虛焊
Rb1開路Vbe=0  Vcd=V+  Ved=0
Rb1短路Vbe約為1v  Ved=V-Vbe
Rb2短路Vbd=0v  Vbe=0v  Vcd=V+
Re開路 Vbd升高Vce=0v  Vbe=0v
Re短路Vbd=0.7v  Vbe=0.7v
Rc開路Vce=0v  Vbe=0.7v  Ved約為0v
c-e極短路Vce=0v  Vbe=0.7v  Ved升高
b-e極開路Vbe>1v  Ved=0v  Vcd=V+
b-e極短路Vce約為V+  Vbe=0v  Vcd約為0v
c-b極開路Vce=V+  Vbe=0.7v  Ved=0v
c-b極短路Vcb=0v  Vbe=0.7v  Vcd=0v

15 晶體三極體 -注意事項

晶體三極體大功率三極體
半導體雙極型三極體又稱晶體三極體,通常簡稱晶體管或三極體,它是一種電流控制電流的半導體器件,可用來對微弱信號進行放大和作無觸點開關。它具有結構牢固、壽命長、體積校、耗電省等一系列獨特優點,故在各個領域得到廣泛應用。

鍺三極體的增益大,頻率響應好,尤其適用於低壓線路。硅三極體的反向漏電流小,耐壓高,溫度漂移小,且能在較高的溫度下工作和承受較大的功率損耗。

(1)加到管上的電壓極性應正確。PNP管的發射極對其他兩電極是正電位,而NPN管則是負電位。

(2)不論是靜態、動態或不穩定態(如電路開啟、關閉時),均須防止電流、電壓超出最大極限值,也不得有兩項或兩項以上多數同時達到極限值。

(3)選用三極體主要應注意極性和下述參數:PCM、ICM、BUCEO、BUEBO、ICBO、β、fT和fβ。因有BUCBO>BUCES>BUCER>BUCEO,因此,只要BUCEO滿足要求就可以了。一般高頻工作時要求fT=(5~10)f,f為工作頻率。開關電路工作時應考慮三極體的開關參數。

(4)三極體的替換。只要管子的基本參數相同,就能替換,性能高的可替換性能低的。低頻小功率管,任何型號的高、低頻小功率管都可替換它,但fT不能太高。只要fT符合要求,一般就可以代替高頻小功率管,但應選內反饋小的管子,hFE>20即可。對低頻大功率管,一般只要PCM、ICM、BUCEO符合要求即可,但應考慮hFE、UCES的影響。應滿足電路中有特殊要求的參數(如NF、開關參數)。此外,通常鍺、硅管不能互換。

(5)工作於開關狀態的三極體,因BUEBO一般較低,所以應考慮是否要在基極迴路加保護線路,以防止發射結擊穿;若集電極負載為感性(如繼電器的工作線圈),則必須加保護線路(如線圈兩端並聯續流二極體),以防線圈反電動勢損壞三極體。

(6)管子應避免靠近熱元件,減小溫度變化和保證管殼散熱良好。功率放大管在耗散功率較大時,應加散熱板(磨光的紫銅板或鋁板)。管殼與散熱板應緊密貼牢。散熱裝置應垂直安裝,以利於空氣自然對流。

16 晶體三極體 -產品展示

晶體三極體晶體三極體
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