培訓(xùn)24三極管精品

1、晶體三極管基礎(chǔ)知識Hyj87073教學(xué)內(nèi)容本課學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：晶體三極管的結(jié)構(gòu)、分類、性能指標(biāo)、檢測以及在電路中的作用。教學(xué)目標(biāo)目的及要求1、了解晶體三極管的結(jié)構(gòu)、分類、性能指標(biāo)，培養(yǎng)職工的實際使用選擇晶體三極管的能力。2、了解晶體三極管在電路中的作用，培養(yǎng)職工的識圖能力。過程與方法1、通過課前搜集晶體三極管相關(guān)的內(nèi)容，自己組織有關(guān)的信息，講述晶體三極管的結(jié) 構(gòu)、分類、性能指標(biāo)。2、通過講解和實際操作，培養(yǎng)職工使用萬用表檢測晶體三極管的方法以及通過標(biāo)注簡 單判斷晶體三極管的主要作用。3、 通過思考晶體三極管作用，使職工了解晶體三極管的開關(guān)、放大、等效可變電阻的典型電路。教學(xué)重、難點及解決措施重點

2、晶體三極管的作用。難點檢測晶體三極管。教學(xué)解決措施對于晶體三極管作用這一重點，通過設(shè)計一系列學(xué)習(xí)任務(wù)，由職工進行討論、交流、實際電路分析等手段來突破。為解決教學(xué)難點，通過利用現(xiàn)有晶體三極管、實際判斷并檢測等 方面加深檢測晶體三極管的印象。教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備1、提前預(yù)習(xí)并查找有關(guān)資料。2、查找與本節(jié)課內(nèi)容有關(guān)的文字、圖片等資料。3、撰寫教學(xué)教案。教學(xué)方法理論講解與實際操作相互結(jié)合教學(xué)教學(xué)課時4個課時教學(xué)提綱、晶體三極管的結(jié)構(gòu):它的內(nèi)部則由兩個 PN結(jié)構(gòu)成，有兩種PNP型半導(dǎo)體三極管，圖（b）所示三極PN結(jié)中引出三個電極，即發(fā)射極、基半導(dǎo)體三極管是一個有三條引腳的半導(dǎo)體器件， 形式，如圖15-1所示

3、。其中圖（a）所示三極管稱為 管稱為NPN型半導(dǎo)體三極管。半導(dǎo)體三極管從兩個極及集電極，分別以 E、B、C表示。如果在兩個PN結(jié)上加上不同極性的電壓，它們便會有不同的工作狀態(tài)。、晶體三極管的分類:晶體三極管的種類很多， 按半導(dǎo)體材料和導(dǎo)電極性來分有硅材料的NPN管、PNP管和鍺材料的NPN管和PNP管;按半導(dǎo)體三極管耗散功率來分，有小功率三極管、中功率三極 管和大功率三極管等；按半導(dǎo)體三極管的功能及用途可分為放大管、開關(guān)管、復(fù)合管（達林頓管）和高反壓管等；若按半導(dǎo)體三極管的工作頻率來分，則有低頻管、高頻管及超高頻管等， 具體分類如圖:按平尋悴材料和甘奄特性分F八：卜* 梅u比哦小*卜I小功拿二

4、（憐小宀舁擬，|屮功艸 樣補1“ FJ 丨； 眾功嚕世伸1掛甲導(dǎo)悴.梯臂幼能氏用虐、晶體三極管的主要性能指標(biāo):1、共發(fā)射極電流放大系數(shù) 3 :在共發(fā)射極電路中，在一定的集電極電壓UCE下，集電極電流變化量 IC與基極電流變化量 IB，的比值稱為電流放大系數(shù)3 ,即:由于3反映了變化量之比， 在放大電路中變化量實際上是交流信號，因此把3值稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) hFE。3值的標(biāo)志方法有兩種，即色標(biāo)法和字母法。色標(biāo)法使用 得較早，通常將顏色涂在三極管的頂部，用不同的顏色來表示管子 3值的大小。國產(chǎn)小功率管色標(biāo)顏色與3值的對應(yīng)關(guān)系如表：電柿it罠A(-H1 勺-r 1*i 44*ijii0 r

5、ial4TI 詁fti I.2DI2fl IRAiikv - rm21ft - .J4YIjfn =用動Wh- KU2、共基極電流放大系數(shù)a :在共基極電路中，在一定的集電極與基極電壓UCB下，集電極電流的變化量厶IC與發(fā)射極電流變化量厶IE的比值稱為電流放大系數(shù)a ,即:u值一般攝近1 口打Ad的饕褰朋3、晶體三極管的頻率特性參數(shù)：晶體三極管用于交流放大時，電流放大系數(shù)與頻率有關(guān)。當(dāng)三極管工作頻率較低時，hFE 值變化不大，但三極管用于高頻電路時，電流放大系數(shù)將會隨著工作頻率的升高而不斷減小， 這時就需要考慮頻率特性參數(shù)了。頻率特性參數(shù)主要有以下幾個。(1 )共基極截止頻率fa :共基極截止

6、頻率又叫a截止頻率。在共基極電路中，電流放大系數(shù)a值在工作頻率較 低時基本上為一常數(shù)。當(dāng)工作頻率ffa以后，電流放大系數(shù)a隨頻率的升高而下降，當(dāng)a值下降到a 0(共基極放大器最低頻率時的電流放大系數(shù))的時所對應(yīng)的頻率便是fa。(2) 共發(fā)射極截止頻率f 3 :共發(fā)射極截止頻率又稱 3截止頻率。它與fa的定義相似，在共發(fā)射極電路里，電流放大系數(shù)3值在降低到3 o的時所對應(yīng)的頻率便是 f 3 f 3和fa有下列關(guān)系：廣.(| 人X =( I + A)人在實際工作中，工作頻率f等于fa或f 3時，并不等于半導(dǎo)體三極管就截止不工作了， 它仍有相當(dāng)?shù)墓ぷ髂芰?。其?guī)律是f=fa或f=f 3時，a =0.7

7、07 a o或3 = 0.707 3 o;當(dāng)f=fa或f=f 3時，a = 0.5 a 0或3 = 0.5 3 0。但在電路設(shè)計中選用三極管時，若電路的工作頻 率較高，應(yīng)盡量選用fa或f 3值大的三極管。(3) 特征頻率fT :當(dāng)工作頻率超過截止頻率 f3以后，3值開始下降，當(dāng)3值下降為1時，所對應(yīng)的頻率 叫做特征頻率fT。當(dāng)工作頻率f =fT時，半導(dǎo)體三極管就完全失去了電流放大功能。由于f3=常數(shù)，有時稱fT為增益帶寬乘積。(4) 最高振蕩頻率fM:最高振蕩頻率的定義為：當(dāng)半導(dǎo)體三極管的功率增益等于1時的頻率稱為半導(dǎo)體三極管的最高振蕩頻率fM。當(dāng)工作頻率大于fM時，三極管不能得到功率放大；當(dāng)

8、工作頻率低于fM時，三極管可獲得功率放大。可見fM是半導(dǎo)體三極管的一個重要參數(shù)。在一般情況下，要使三極管工作穩(wěn)定，又有一定的功放作用，三極管的實際工作頻率應(yīng)為(1/3 - 1/4)fM。4、管極間的反向電流：半導(dǎo)體三極管極間的反向電流指的是集電極一基極間反向電流ICBO和集電極一發(fā)射極間反向電流ICEOo ICEO使用得較多，它是指三極管基極開路時，集電極C和發(fā)射極E之間的反向電流，又稱為穿透電流或反向擊穿電流。小功率錯三極管的ICEO較大，通常在500卩A以下，硅三極管的ICEO都很小，通常在1卩A以下，同一個三極管的 ICEO比ICBO大 得多，且隨溫度的升高而急劇增加，因此這個參數(shù)是衡量

9、三極管穩(wěn)定性好壞的重要參數(shù)之一。5、三極管的極限參數(shù)各種電子元器件都有一個使用極限值要求，對于晶體三極管來講， 它的主要極限參數(shù)有以下幾個。(1) 集電極最大允許電流ICM:半導(dǎo)體三極管允許通過的最大電流即為ICM 當(dāng)集電極電流IC增大到一定程度時，3值便會明顯下降，這時三極管不至于燒壞，但已不宜使用。因此，規(guī)定3值下降到額定值的2/3時所對應(yīng)的集電極電流為集電極最大電流ICM0(2) 集電極最大允許耗散功率 PCM集電極耗散功率實際上是集電極電流IC和集電極電壓UCE的乘積。在使用三極管時，實際功耗不允許超過 PCM還應(yīng)留有較大的余量。耗散功率會引起三極管發(fā)熱，使結(jié)溫升高。 如果集電極的耗散

10、功率過大，將會使集電結(jié)的溫度超過允許值而被燒壞。為了提高PCM勺數(shù)值，大功率三極管都要求加裝散熱片，此時手冊中給出的大功率三極管的PCM是指帶有散熱片時的數(shù)值。(3) 集電極一發(fā)射極反向擊穿電壓 BVCEO ( VCEO ):BVCEO1指三極管基極開路時，加在集電極C和發(fā)射極E之間的最大允許電壓。使用時，若丨VCE| BVCEO。則會導(dǎo)致三極管擊穿而損壞。(4) 集電極一基極反向擊穿電壓 BVCBO ( VCBO ):BVCBO!指三極管發(fā)射極開路時，集電結(jié)的反向最大電壓。使用時，集電極與基極間的 反向電壓不允許超過此值的規(guī)定。(5) 發(fā)射極基極反向擊穿電壓BVCEO( VCEO:)BVEB

11、O1指三極管集電極開路時，發(fā)射結(jié)的反向最大電壓。使用時，發(fā)射結(jié)承受的反向 電壓不應(yīng)超過此值的規(guī)定.四、晶體三極管檢測常識:通常我們要用 R X 1k Q檔，不管是NPN管還是PNP管，不管是小功率、中功率、大功 率管，測其be結(jié)cb結(jié)都應(yīng)呈現(xiàn)與二極管完全相同的單向?qū)щ娦?，反向電阻無窮大，其正向電阻大約在10K左右。為進一步估測管子特性的好壞，必要時還應(yīng)變換電阻檔位進行多次 測量，方法是：置 R X 10Q檔測PN結(jié)正向?qū)娮瓒荚诖蠹s 200 Q左右；置R X 1Q檔測 PN結(jié)正向?qū)娮瓒荚诖蠹s 30 Q左右，（以上為47型萬用表測得數(shù)據(jù)， 其它型號萬用表大 概略有不同，可多試測幾個好管總結(jié)

12、一下，做到心中有數(shù)）如果讀數(shù)偏大太多，可以斷定管 子的特性不好。還可將萬用表置于RX 10k Q再測，耐壓再低的管子（基本上三極管的耐壓都在30V以上），其cb結(jié)反向電阻也應(yīng)在a,但其 be結(jié)的反向電阻可能會有些，萬用表針 會稍有偏轉(zhuǎn)（一般不會超過滿量程的1/3,根據(jù)管子的耐壓不同而不同）。同樣，在用RX 10kQ檔測ec間（對NPN管）或ce間（對PNP管）的電阻時，萬用表針可能略有偏轉(zhuǎn)，但這不 表示管子是壞的。但在用 RX 1k Q以下檔測ce或ec間電阻時，萬用表頭指示應(yīng)為無窮大， 否則管子就是有問題。應(yīng)該說明一點的是，以上測量是針對硅管而言的，對鍺管不適用。不 過現(xiàn)在鍺管也很少見了。另

13、外，所說的“反向”是針對PN結(jié)而言，對NPN管和PNP管方向?qū)嶋H上是不同的?，F(xiàn)在常見的三極管大部分是塑封的，如何準(zhǔn)確判斷三極管的三只引腳哪個是b、c、e?三極管的b極很容易測出來，但怎么斷定哪個是c哪個是e?這里推薦三種方法：第一種方法：對于有測三極管 hFE插孔的指針表，先測出 b極后，將三極管隨意插到 插孔中去（當(dāng)然b極是可以插準(zhǔn)確的），測一下hFE值，然后再將管子倒過來再測一遍，測 得hFE值比較大的一次，各管腳插入的位置是正確的。第二種方法：對無 hFE測量插孔的表，或管子太大不方便插入插孔的，可以用這種方 法：對NPN管，先測出b極（管子是NPN還是PNP以及其b腳都很容易測出，是吧

14、？）， 將表置于R X 1k Q檔，將紅表筆接假設(shè)的 e極（注意拿紅表筆的手不要碰到表筆尖或管腳），黑表筆接假設(shè)的c極，同時用手指捏住表筆尖及這個管腳，將管子拿起來，用你的舌尖舔一下b極，看表頭指針應(yīng)有一定的偏轉(zhuǎn)，如果你各表筆接得正確，指針偏轉(zhuǎn)會大些，如果接得不對，指針偏轉(zhuǎn)會小些，差別是很明顯的。由此就可判定管子的c、e極。對PNP管，要將黑表筆接假設(shè)的e極（手不要碰到筆尖或管腳），紅表筆接假設(shè)的c極，同時用手指捏住表 筆尖及這個管腳，然后用舌尖舔一下 b極，如果各表筆接得正確，表頭指針會偏轉(zhuǎn)得比較大。 當(dāng)然測量時表筆要交換一下測兩次，比較讀數(shù)后才能最后判定。這個方法適用于所有外形的當(dāng)然這是憑

15、經(jīng)驗三極管，方便實用。根據(jù)表針的偏轉(zhuǎn)幅度，還可以估計出管子的放大能力，的。第三種方法：先判定管子的 NPN或PNP類型及其b極后，將表置于 R X 10k Q檔，對 NPN管，黑表筆接e極，紅表筆接c極時，表針可能會有一定偏轉(zhuǎn)，對PNP管，黑表筆接c極，紅表筆接e極時，表針可能會有一定的偏轉(zhuǎn)，反過來都不會有偏轉(zhuǎn)。由此也可以判定 三極管的c、e極。不過對于高耐壓的管子，這個方法就不適用了。對于常見的進口型號的大功率塑封管，其 c極基本都是在中間。中、小功率管有的 b 極可能在中間。當(dāng)然也有c極在中間的。所以在維修更換三極管時， 尤其是這些小功率三極 管，不可拿來就按原樣直接安上，一定要先測一下。測三極管穿透電流：NPN型管（PNP型表筆對調(diào)）ce極間電阻應(yīng)很大，此電阻值越大， 三極管穿透電流越小，工作穩(wěn)定性越好，若手握此管時，電阻值逐漸減小，則三極管穩(wěn)定性很差。測三極管放大能力：在前項測量基礎(chǔ)上在三極管cb兩極間加一個100K電阻，則表針應(yīng)向右擺動擺動角度越大，三極管放大倍數(shù)越大。五、晶體三極管應(yīng)用電路：1、電壓、電流放大電路：F圖a、b、c分別是晶體三極管放大電路的共發(fā)射極、共集電極、共基極接法。弾曲電細中肌媳心*出夠即址附或賈刪電釀脫酗惦abca的特點：電壓、電流放大倍數(shù)大，功率放大倍數(shù)最大，但輸入、輸出阻抗一般；b的特點：電流放大倍數(shù)小，電壓放大倍數(shù)大