三極管基礎(chǔ)知識(shí)及檢測(cè)方法
一、晶體管基礎(chǔ)
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雙極結(jié)型三極管相當(dāng)于兩個(gè)背靠背的二極管 PN 結(jié)。正向偏置的 EB 結(jié)有空穴從發(fā)射極注入基區(qū)，其中大部分空穴能夠到達(dá)集電結(jié)的邊界，并在反向偏置的 CB 結(jié)勢(shì)壘電場(chǎng)的作用下到達(dá)集電區(qū)，形成集電極電流 IC 。在共發(fā)射極晶體管電路中 , 發(fā)射結(jié)在基極電路中正向偏置 , 其電壓降很小。絕大部分 的集電極和發(fā)射極之間的外加偏壓都加在反向偏置的集電結(jié)上。由于 VBE 很小，所以基極電流約為 IB= 5V/50 k Ω = 0.1mA 。 | |
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如果晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)β = IC / IB =100, 集電極電流 IC= β*IB=10mA。在500Ω的集電極負(fù)載電阻上有電壓降VRC=10mA*500Ω=5V，而晶體管集電極和發(fā)射極之間的壓降為VCE=5V，如果在基極偏置電路中疊加一個(gè)交變的小電流ib，在集電極電路中將出現(xiàn)一個(gè)相應(yīng)的交變電流ic，有c/ib=β，實(shí)現(xiàn)了雙極晶體管的電流放大作用。 |
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金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)三極管的基本工作原理是靠半導(dǎo)體表面的電場(chǎng)效應(yīng)，在半導(dǎo)體中感生出導(dǎo)電溝道來(lái)進(jìn)行工作的。當(dāng)柵 G 電壓 VG 增大時(shí)， p 型半導(dǎo)體表面的多數(shù)載流子棗空穴逐漸減少、耗盡，而電子逐漸積累到反型。當(dāng)表面達(dá)到反型時(shí)，電子積累層將在 n+ 源區(qū) S 和 n+ 漏區(qū) D 之間形成導(dǎo)電溝道。當(dāng) VDS ≠ 0 時(shí)，源漏電極之間有較大的電流 IDS 流過(guò)。使半導(dǎo)體表面達(dá)到強(qiáng)反型時(shí)所需加的柵源電壓稱為閾值電壓 VT 。當(dāng) VGS>VT 并取不同數(shù)值時(shí)，反型層的導(dǎo)電能力將改變，在相同的 VDS 下也將產(chǎn)生不同的 IDS , 實(shí)現(xiàn)柵源電壓 VGS 對(duì)源漏電流 IDS 的控制。 | |
二、晶體管的命名方法
晶體管：最常用的有三極管和二極管兩種。三極管以符號(hào)BG（舊）或（T）表示，二極管以D表示。按制作材料分，晶體管可分為鍺管和硅管兩種。
按極性分，三極管有PNP和NPN兩種，而二極管有P型和N型之分。多數(shù)國(guó)產(chǎn)管用xxx表示，其中每一位都有特定含義：如
常用的進(jìn)口管有韓國(guó)的90xx、80xx系列，歐洲的2Sx系列，在該系列中，第三位含義同國(guó)產(chǎn)管的第三位基本相同。
三、 常用中小功率三極管參數(shù)表
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型號(hào) |
材料與極性 |
Pcm(W) |
Icm(mA) |
BVcbo(V) |
ft(MHz) |
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3DG |
SI-NPN |
0.1 |
20 |
45 |
>100 |
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3DG |
SI-NPN |
0.5 |
100 |
>60 |
>100 |
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3DG |
SI-NPN |
0.7 |
300 |
40 |
>300 |
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3DG111 |
SI-NPN |
0.4 |
100 |
>20 |
>100 |
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3DG112 |
SI-NPN |
0.4 |
100 |
60 |
>100 |
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3DG |
SI-NPN |
0.8 |
300 |
60 |
150 |
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3DG |
SI-NPN |
0.15 |
25 |
45 |
150 |
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C9011 |
SI-NPN |
0.4 |
30 |
50 |
150 |
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C9012 |
SI-PNP |
0.625 |
-500 |
-40 |
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C9013 |
SI-NPN |
0.625 |
500 |
40 |
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C9014 |
SI-NPN |
0.45 |
100 |
50 |
150 |
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C9015 |
SI-PNP |
0.45 |
-100 |
-50 |
100 |
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C9016 |
SI-NPN |
0.4 |
25 |
30 |
620 |
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C9018 |
SI-NPN |
0.4 |
50 |
30 |
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C8050 |
SI-NPN |
1 |
|
40 |
190 |
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C8580 |
SI-PNP |
1 |
|
-40 |
200 |
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2N5551 |
SI-NPN |
0.625 |
600 |
180 |
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2N5401 |
SI-PNP |
0.625 |
-600 |
160 |
100 |
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2N4124 |
SI-NPN |
0.625 |
200 |
30 |
300 |
四、用萬(wàn)用表測(cè)試三極管
（1） 判別基極和管子的類型
選用歐姆檔的R*100（或R*1K）檔，先用紅表筆接一個(gè)管腳，黑表筆接另一個(gè)管腳，可測(cè)出兩個(gè)電阻值，然后再用紅表筆接另一個(gè)管腳，重復(fù)上述步驟，又測(cè)得一組電阻值，這樣測(cè)3次，其中有一組兩個(gè)阻值都很小的，對(duì)應(yīng)測(cè)得這組值的紅表筆接的為基極，且管子是PNP型的；反之，若用黑表筆接一個(gè)管腳，重復(fù)上述做法，若測(cè)得兩個(gè)阻值都小，對(duì)應(yīng)黑表筆為基極，且管子是NPN型的。
（2）判別集電極
因?yàn)槿龢O管發(fā)射極和集電極正確連接時(shí)β大（表針擺動(dòng)幅度大），反接時(shí)β就小得多。因此，先假設(shè)一個(gè)集電極，用歐姆檔連接，（對(duì)NPN型管，發(fā)射極接黑表筆，集電極接紅表筆）。測(cè)量時(shí)，用手捏住基極和假設(shè)的集電極，兩極不能接觸，若指針擺動(dòng)幅度大，而把兩極對(duì)調(diào)后指針擺動(dòng)小，則說(shuō)明假設(shè)是正確的，從而確定集電極和發(fā)射極。
（2） 電流放大系數(shù)β的估算
選用歐姆檔的R*100（或R*1K）檔，對(duì)NPN型管，紅表筆接發(fā)射極，黑表筆接集電極，測(cè)量時(shí)，只要比較用手捏住基極和集電極（兩極不能接觸），和把手放開(kāi)兩種情況小指針擺動(dòng)的大小，擺動(dòng)越大，β值越高。