三極體基礎知識

2021-03-03 23:08:24 字數 3812 閱讀 9693

1.三極體的封裝形式和管腳識別

方法一:常用三極體的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類,引腳的排列方式具有一定的規律,如圖對於小功率金屬封裝三極體,按圖示底檢視位置放置,使三個引腳構成等腰三角形的頂點上,從左向右依次為e b c;對於中小功率塑料三極體按圖使其平面朝向自己,三個引腳朝下放置,則從左到右依次為e b c。

方法二:測判三極體的口訣

四句口訣:「三顛倒,找基極;pn結,定管型;順箭頭,偏轉大;測不准,動嘴巴。」釋吧。

一、 三顛倒,找基極

二、 pn結,定管型(npn還是pnp)

三、 順箭頭,偏轉大

(1) 對於npn型三極體,用萬用電表的黑、紅錶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標偏轉角度都很小,但仔細觀察,總會有一次偏轉角度稍大(電阻小),此時電流的流向一定是:黑錶筆→c極→b極→e極f9.8→紅錶筆,電流流向正好與三極體符號中的箭頭方向一致(「順箭頭」),所以此時黑錶筆所接的一定是集電極c,紅錶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:黑錶筆→e極→b極→c極→紅錶筆,其電流流向也與三極體符號中的箭頭方向一致,所以此時黑錶筆所接的一定是發射極e,紅錶筆所接的一定是集電極c。

四、 測不出,動嘴巴:是一步,若由於顛倒前後的兩次測量指標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錶筆與管腳的結合部,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。

2.晶體三極體具有電流放大作用,其實質是三極體能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極體最基本的和最重要的特性。

我們將δic/δib的比值稱為晶體三極體的電流放大倍數,用符號「β」表示。

3.晶體三極體的三種工作狀態

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,我們稱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,並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。

4.mos場效電晶體:即金屬-氧化物-半導體型場效電晶體,英文縮寫為mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor),屬於絕緣柵型。

其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化矽絕緣層,因此具有很高的輸入電阻(最高可達1015ω)。它也分n溝道管和p溝道管,符號如圖1所示。通常是將襯底(基板)與源極s接在一起。

根據導電方式的不同,mosfet又分增強型、耗盡型。所謂增強型是指:當vgs=0時管子是呈截止狀態,加上正確的vgs後,多數載流子被吸引到柵極,從而「增強」了該區域的載流子,形成導電溝道。

耗盡型則是指,當vgs=0時即形成溝道,加上正確的vgs時,能使多數載流子流出溝道,因而「耗盡」了載流子,使管子轉向截止。

檢測方法。mos場效電晶體比較「嬌氣」。這是由於它的輸入電阻很高,而柵-源極間電容又非常小,極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電,而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓(u=q/c),將管子損壞。

因此了廠時各管腳都絞合在一起,或裝在金屬箔內,使g極與s極呈等電位,防止積累靜電荷。管子不用時,全部引線也應短接。在測量時應格外小心,並採取相應的防靜電感措施。

(1)準備工作:測量之前,先把人體對地短路後,才能摸觸mosfet的管腳。最好在手腕上接一條導線與大地連通,使人體與大地保持等電位。再把管腳分開,然後拆掉導線。

(2)判定電極:將萬用表撥於r×100檔,首先確定柵極。若某腳與其它腳的電阻都是無窮大,證明此腳就是柵極g。

交換錶筆重測量,s-d之間的電阻值應為幾百歐至幾千歐,其中阻值較小的那一次,黑錶筆接的為d極,紅錶筆接的是s極。日本生產的3sk系列產品,s極與管殼接通,據此很容易確定s極。

(3)檢查放大能力(跨導):將g極懸空,黑錶筆接d極,紅錶筆接s極,然後用手指觸控g極,表針應有較大的偏轉。雙柵mos場效電晶體有兩個柵極g1、g2。

為區分之,可用手分別觸控g1、g2極,其中表針向左側偏轉幅度較大的為g2極。

vmos場效電晶體(vmosfet)簡稱vmos管或功率場效電晶體,其全稱為v型槽mos場效電晶體。它是繼mosfet之後新發展起來的高效、功率開關器件。它不僅繼承了mos場效電晶體輸入阻抗高(≥108w)、驅動電流小(左右0.

1μa左右),還具有耐壓高(最高可耐壓1200v)、工作電流大(1.5a~100a)、輸出功率高(1~250w)、跨導的線性好、開關速度快等優良特性。

檢測vmos管的方法。

(1)判定柵極g:將萬用表撥至r×1k檔分別測量三個管腳之間的電阻。若發現某腳與其字兩腳的電阻均呈無窮大,並且交換

錶筆後仍為無窮大,則證明此腳為g極,因為它和另外兩個管腳是絕緣的。

(2)判定源極s、漏極d:由圖1可見,在源-漏之間有乙個pn結,因此根據pn結正、反向電阻存在差異,可識別s極與d極。用交換表

筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑錶筆的是s極,紅表

筆接d極。

(3)測量漏-源通態電阻rds(on):將g-s極短路,選擇萬用表的r×1檔,黑錶筆接s極,紅錶筆接d極,阻值應為幾歐至十幾歐。

(4)檢查跨導:將萬用表置於r×1k(或r×100)檔,紅錶筆接s極,黑錶筆接d極,手持螺絲刀去碰觸柵極,表針應有明顯偏轉,偏轉愈大,管子的跨導愈高。

5.矽管、鍺管的判別

將萬用表撥到r*100擋或r*1k擋。測量二極體時,萬用表的正端接二極體的負極,負端接二極體的正極;測量npn型的三極體時,萬用表的負端接基極,正端接集電極或發射極;測量pnp型的三極體時,萬用表的正端接基極,負端接集電極或發射極。

如果萬用表的表針指示在表盤的右端或靠近滿刻度的位置上(即阻值較小),那麼所測的管子是鍺管;如果萬用表的表針在表盤的中間或偏右一點的位置上(即阻值較大),那麼所測的管子是矽管。

6. 高頻管和低頻管的判別

如果是測量pnp型管,萬用表的負端接基極,正端接發射極;如果是測量npn型管,萬用表的正端接基極,負端接發射極。然後用萬用表的r*1kω擋測量,此時萬用表的表針指示的阻值應當很大,一般不超過滿刻度值的1/10。再將萬用表轉換到r*10kω擋,如果表針指示的阻值變化很大,超過滿刻度值的1/3,則此管為高頻管;反之,如果萬用表轉換到r*10kω擋後,表針指示的阻值變化不大,不超過滿刻度值的1/3,則所測的管子為低頻管。

7. mos場效應電晶體使用注意事項。

mos場效應電晶體在使用時應注意分類,不能隨意互換。mos場效應電晶體由於輸入阻抗高(包括mos積體電路)極易被靜電擊穿,使用時應注意以下規則:

(1) mos器件出廠時通常裝在黑色的導電泡沫塑料袋中,切勿自行隨便拿個塑膠袋裝。也可用細銅線把各個引腳連線在一起,或用錫紙包裝

(2)取出的mos器件不能在塑料板上滑動,應用金屬盤來盛放待用器件。

(3)焊接用的電烙鐵必須良好接地。

(4)在焊接前應把電路板的電源線與地線短接,再mos器件焊接完成後在分開。

(5)mos器件各引腳的焊接順序是漏極、源極、柵極。拆機時順序相反。

(6)電路板在裝機之前,要用接地的線夾子去碰一下機器的各接線端子,再把電路板接上去。

(7)mos場效應電晶體的柵極在允許條件下,最好接入保護二極體。在檢修電路時應注意查證原有的保護二極體是否損壞。

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