1主板維修基礎(chǔ)學(xué)習(xí)05.三極管

1、貼片三極管結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖：圖 1三極管由三個(gè)半導(dǎo)體組成，NPN 和 PNP 極性也就是根據(jù)這個(gè)構(gòu)造來稱呼的，圖 1 中的是 NPN 管，有兩個(gè) PN 結(jié)。四、引腳識別：圖 2五、常見的表示方法：2N54012 表示 2 個(gè) PN 結(jié)，N 表示，5401 為序號2SC9452 表示 2 個(gè) PN 結(jié)，S 表示，C 表示極性，在這里A 或 B 表示 PNP 管，C 或 D 表示 NPN 管，945 為序號。（通常省去前面 2S，直接標(biāo)注 C945）六、三極管測量：用萬用表的二極管檔，測普通的三極管會有兩次二極管的讀數(shù)。B 極為公共端，B、E 間有一次讀數(shù)，B、C 間有一次讀數(shù)，如果是紅筆接的B 極

2、有讀數(shù)則為NPN 管，如果是黑筆接的B 極有讀數(shù)則為PNP管。圖 3七、三極管各電流流向：圖 4NPN 型三極管的電流是從 C 極流向 E 極，所以通常是 C 極接能源端好比是水源，B 極是控制端就是水龍頭，控制水的大小從 E 極輸出。PNP 型三極管的電流是從 E 極流向 C 極，和 NPN 的正好反過來，它通常是 E 極接能源端，B 極還是控制端，控制 C 極輸出電流的大小。八、三極管的三種工作狀態(tài)：1：截止?fàn)顟B(tài)Ib=0 時(shí)三極管截止，C,E 間相當(dāng)于開路，相當(dāng)于水龍頭是關(guān)掉的。2：放大狀態(tài)Ib 大于 0 但小于一定值時(shí)處于放大狀態(tài)，C,E 相當(dāng)于一個(gè)電阻，也就相當(dāng)于水龍頭已經(jīng)打開有水流出

3、。3：飽和導(dǎo)通Ib 很大時(shí)到一定時(shí)候三極管就進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)候三極管沒有放大作用，CE 間相當(dāng)于短路，也就相當(dāng)于水龍頭完全開到底了，出水已是最大，不受控制。對三極管放大作用的理解，切記一點(diǎn)：能量不會無緣無故的產(chǎn)生，所以，三極管一定不會產(chǎn)生能量，。但三極管厲害的地方在于：它可以通過小電流控制大電流放大的原理就在于：通過小的交流輸入，控制大的靜態(tài)直流。假設(shè)三極管是個(gè)大壩，這個(gè)大壩奇怪的地方是，有兩個(gè)閥門，一個(gè)大閥門，一個(gè)小閥門。小閥門可以用人力打開，大閥門很重，人力是打不開的，只能通過小閥門的水力打開。所以，平常的工作流程便是，每當(dāng)放水的時(shí)候，人們就打開小閥門，很小的水流涓涓流出，這涓涓細(xì)流

4、沖擊大閥門的開關(guān)，大閥門隨之打開，洶涌的江水滔滔流下。如果不停地改變小閥門開啟的大小，那么大閥門也相應(yīng)地不停改變，假若能嚴(yán)格地按比例改變，那么，完美的控制就完成了。在這里，Ube 就是小水流，Uce 就是大水流，人就是輸入信號。當(dāng)然，如果把水流比為電流的話，會更確切，因?yàn)槿龢O管畢竟是一個(gè)電流控制元件。如果某一天，天氣很旱，江水沒有了，也就是大的水流那邊是空的。管理員這時(shí)候打開了小閥門，盡管小閥門還是一如既往地沖擊大閥門，并使之開啟，但因?yàn)闆]有水流的存在，所以，并沒有水流出來。這就是三極管中的截止區(qū)。飽和區(qū)是一樣的，因?yàn)榇藭r(shí)江水達(dá)到了很大很大的程度，管理員開的閥門大小已經(jīng)沒用了。如果不開閥門江水

5、就自己沖開了，這就是三極管的擊穿。在模擬電路中，一般閥門是半開的，通過控制其開啟大小來決定輸出水流的大小。沒有信號的時(shí)候，水流也會流，所以，不工作的時(shí)候，也會有功耗。而在數(shù)字電路中，閥門則處于開或是關(guān)兩個(gè)狀態(tài)。當(dāng)不工作的時(shí)候，閥門是完全關(guān)閉的，沒有功耗。九、互補(bǔ)推挽電路解說:輸入波形:電路圖電路中VT1 是NPN 型三極管,VT2 是PNP 型三極管,兩只三極管的基極相連,在兩管的基極加有一個(gè)音頻輸入信號Ui當(dāng)輸入信號為正半周時(shí),兩管的基極電壓同進(jìn)升高,此時(shí)輸入信號電壓給 VT1 管加的是正向偏置電壓,所以 VT1 管進(jìn)入導(dǎo)通和放大狀態(tài).由于基極電壓升高,使VT2 管承受反向偏置電壓,所以VT

6、2 管處于截止?fàn)顟B(tài).當(dāng)輸入信號變化到負(fù)半周后,兩管的基極電壓同時(shí)下降,使 VT2 管進(jìn)入導(dǎo)通和放大狀態(tài),而 VT1 管又進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài).這種利用 NPN 和 PNP 型三極管的互補(bǔ)特性,用一個(gè)信號來同時(shí)激勵(lì)兩只三極管的電路,稱為:互補(bǔ)電路,由互補(bǔ)電路的放大器稱為互補(bǔ)放大器.由于 VT1 和 VT2 管工作時(shí)一只導(dǎo)通,一只截止,工作在推挽狀態(tài),所以稱為互補(bǔ)推挽放大器.十、三極管的檢測方法與經(jīng)驗(yàn)1 中、小功率三極管的檢測（指針表測量方法）A 已知型號和管腳排列的三極管，可按下述方法來判斷其性能好壞測量極間電阻。將萬用表置于 R100 或 R1K 擋，按照 表筆的六種不同接法進(jìn) 試。其中，發(fā)射結(jié)和集電

7、結(jié)的正向電阻值比較低，其他四種接法測得的電阻值都很高，約為幾百千歐至無窮大。但不管是低阻還是 ，硅材料三極管的極間電阻要比鍺材料三極管的極間電阻大得多。三極管的電流 ICEO 的數(shù)值近似等于管子的倍數(shù) 和集電結(jié)的反向電流 ICBO 的乘積。ICBO 隨著環(huán)境溫度的升高而增長很快，ICBO 的增加必然造成ICEO 的增大。而 ICEO 的增大將直接影響管子工作的穩(wěn)定性，所以在使用中應(yīng)盡量選用 ICEO 小的管子。通過用萬用表電阻直接測量三極管 ec 極之間的電阻方法，可間接估計(jì) ICEO 的大小，具體方法如下：萬用表電阻的量程一般選用 R100 或 R1K 擋，對于 PNP管，黑表管接 e 極，

8、紅表筆接c 極，對于 NPN 型三極管，黑表筆接c極，紅表筆接 e 極。要求測得的電阻越大越好。ec 間的阻值越大，說明管子的 ICEO 越小；反之，所測阻值越小，說明被測管的 ICEO 越大。一般說來，中、小功率硅管、鍺材料低頻管，其阻值應(yīng)分別在幾百千歐、幾十千歐及十幾千歐以上，如果阻值很小或測試時(shí)萬用表指針來回晃動(dòng)，則表明 ICEO 很大，管子的性能不穩(wěn)定。測量放大能力( )。目前有些型號的萬用表具有測量三極管 hFE 的刻度線及其測試插座，可以很方便地測量三極管的放大倍數(shù)。先將萬用表功能開關(guān)撥至 擋，量程開關(guān)撥到 ADJ 位置，把紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使萬用表指針指示為零，然后將

9、量程開關(guān)撥到 hFE 位置，并使兩短接的表筆分開，把被測三極管測試插座，即可從 hFE 刻度線上讀出管子的放大倍數(shù)。另外：有此型號的中、小功率三極管，生產(chǎn)廠家直接在其管殼頂部標(biāo)示出不同色點(diǎn)來表明管子的放大倍數(shù) 值，其顏色和 值的對應(yīng)關(guān)系如表所示，但要注意，各廠家所用色標(biāo)并不一定完全相同。B 檢測判別電極(a)判定基極。用萬用表 R100 或R1k 擋測量三極管三個(gè)電極中每兩個(gè)極之間的正、反向電阻值。當(dāng)用第一根表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個(gè)電極均測得低阻值時(shí)，則第一根表筆所接的那個(gè)電極即為基極 b。這時(shí)，要注意萬用表表筆的極性，如果紅表筆接的是基極 b。黑表筆分別接在其他兩極時(shí)，測得

10、的阻值都較小，則可判定被測三極管為 PNP 型管；如果黑表筆接的是基極 b，紅表筆分別接觸其他兩極時(shí)，測得的阻值較小，則被測三極管為 NPN 型管。(b)判定集電極 c 和發(fā)射極 e。(以 PNP 為例)將萬用表置于 R100 或 R1K 擋，紅表筆基極 b，用黑表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳時(shí)，所測得的兩個(gè)電阻值會是一個(gè)大一些，一個(gè)小一些。在阻值小的一次測量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射極。C判別高頻管與低頻管高頻管的截止頻率大于 3MHz，而低頻管的截止頻率則小于3MHz，一般情況下，二者是不能互換的。D 在路電壓檢測判斷法在實(shí)際應(yīng)用中、小功率三極管多直

11、接焊接在印刷電路板上，由于元件的安裝密度大，拆卸比較麻煩，所以在檢測時(shí)常常通過用萬用表直流電壓擋，去測量被測三極管各引腳的電壓值，來推斷其工作是否正常，進(jìn)而判斷其好壞。大功率晶體三極管的檢測利用萬用表檢測中、小功率三極管的極性、管型及性能的各種方法，對檢測大功率三極管來說基本上適用。但是，由于大功率三極管的工作電流比較大，因而其 PN 結(jié)的面積也較大。PN 結(jié)較大，其反向飽和電流也必然增大。所以，若像測量中、小功率三極管極間電阻那樣，使用萬用表的 R1k 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 R10 或R1 擋檢測大功率三極管.3 普通 管的檢測用萬用表對普通 管的檢測

12、包括識別電極、區(qū)分 PNP 和NPN類型、估測放大能力等項(xiàng)內(nèi)容。因?yàn)?管的 EB 極之間包含多個(gè)發(fā)射結(jié)，所以應(yīng)該使用萬用表能提供較高電壓的 R10K 擋進(jìn)量。4 大功率 管的檢測檢測大功率 管的方法與檢測普通 管基本相同。但由于大功率 管內(nèi)部設(shè)置了 V3、R1、R2 等保護(hù)和泄放漏電流元件，所以在檢測量應(yīng)將這些元件對測量數(shù)據(jù)的影響加以區(qū)分，以免造成誤判。具體可按下述幾個(gè)步驟進(jìn)行：用萬用表 R10K 擋測量B、C 之間 PN 結(jié)電阻值，應(yīng)明顯測出具有單向?qū)щ娦阅?。正、反向電阻值?yīng)有較大差異。在大功率 管 BE 之間有兩個(gè)PN 結(jié)，并且接有電阻 R1和 R2。用萬用表電阻擋檢測時(shí)，當(dāng)正向測量時(shí)，測

13、到的阻值是BE結(jié)正向電阻與 R1、R2 阻值并聯(lián)的結(jié)果；當(dāng)反向測量時(shí)，發(fā)射結(jié)截止，測出的則是(R1R2)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，有些大功率管在 R1、 R2、上還并有二極管，此時(shí)所測得的則不是(R1R2)之和，而是(R1R2)與兩只二極管正向電阻之和的并聯(lián)電阻值。5 帶阻尼行輸出三極管的檢測將萬用表置于 R1 擋，通過單獨(dú)測量帶阻尼行輸出三極管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(shí)相當(dāng)于測量大功率管BE 結(jié)的等效二極管與保護(hù)電阻R 并聯(lián)后的阻值，由于等效二極管的正向電阻較

14、小，而保護(hù)電阻 R 的阻值一般也僅有 2050 ，所以，二者并聯(lián)后的阻值也較?。环粗?，將表筆對調(diào)，即紅表筆接 B，黑表筆接 E，則測得的是大功率管 BE 結(jié)等效二極管的反向電阻值與保護(hù)電阻 R 的并聯(lián)阻值，由于等效二極管反向電阻值較大，所以，此時(shí)測得的阻值即是保護(hù)電阻 R 的值，此值仍然較小。將紅表筆接 C，黑表筆接 B，此時(shí)相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管 BC 結(jié)等效二極管的正向電阻，一般測得的阻值也較?。粚⒈砉P對調(diào)，即將紅表筆接 B，黑表筆接 C，則相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管 BC 結(jié)等效二極管的反向電阻，測得的阻值通常為無窮大。將紅表筆接 E，黑表筆接 C，相當(dāng)于測量管內(nèi)阻尼二極管的反向電阻，測得的

15、阻值一般都較大，約 300；將表筆對調(diào)，三極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小，以共發(fā)射極接法為例（信號從基極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地），當(dāng)基極電壓UB 有一個(gè)微小的變化時(shí)，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(gè)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，這就是三極管的放大作用。IC 的變化量與 IB 變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù) （ = IC/ IB, 表示變化量。），三極管的放大倍數(shù) 一般在幾十到幾百倍。三極管在放大信號時(shí)，首先要進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，也叫建立偏置，否則會放大失真。在三極管的集電極與電源之間接一個(gè)電阻，可將電流放大轉(zhuǎn)換成電壓放大：當(dāng)基極電壓