三极管及其种类与识别

电子元器件基础知识——半导体三极管陈付龙[e-mail]三极管通用型三级管高频三级管大功率三级管场效应管等晶体三极管晶体三极管是由两个做在一起的PN结，和相应导线封装组成。发射区发射结基区集电结集电区PNP型NPN型常用电子元件：三极管的认识三极管的认识:晶体三极管是双极型晶体管的简称，具有电流放大和开关作用，是电子电路的核心组件。晶体三极管的基本结构是由两个反向连接的PN结面，中间有一夹层组成的，因此，晶体三极管可有PNP和NPN两种类型，NPN型与PNP型两种晶体三极管的功能差别在于工作时的电流方向不同。晶体管三个接出来的端点依序称为发射极（Emitter，E）、基极（Base,B）和集电极（Collector,C）三极管的外形和管脚分布三极管的分类依工作频率分为：低频三极管和高频三极管依工作功率分为：小功率、中功率和大功率三极管依封装形式分为：金属封装、玻璃封装、塑料封装依导电特性分为：PNP型NPN型三极管的分类晶体三极管的分类很多，按结构可分为点接触型和面接触型；按生产工艺分为合金型、扩散型和平面型等。但是常用的分类是从应用角度，依工作频率分为低频三极管、高频三极管和开关三极管；依工作功率分为小功率三极管、中功率三极管和大功率三极管；按其导电类型可分为PNP型和NPN型；按其构成材料可分为锗管和硅管。这里介绍一下锗三极管和硅三极管之间的区别。不管是锗管还是硅管，都有PNP型和NPN型两种导电类型，都有高频管和低频管、大功率管和小功率管。但它们在电气特性上还是有一定差距的。首先，锗管比硅管具有较低的起始工作电压，锗三极管的基极和发射极之间有0.2V~0.3V的电压即可开始工作，而硅三极管的基极和发射极之间有0.6V~0.7V的工作电压才能工作。其次，锗管比硅管具有较低的饱和压降，晶体管导通时，发射极和集电极之间的电压锗管比硅管更低。第三，硅管比锗管具有较小的漏电流和更平直的输出特性。常用电子元件：三极管的分类三极管的技术参数电流放大系数β：表示三极管电流放大能力一般：Ic(集电极电流)β=———————Ib(基极电流)三极管极间反向电流，包括：1.集电极反向饱和电流Icb0：指发射极开路时，集电极加反向电压时的反向电流，应该很小。2.穿透电流Ice0：指基极开路时，c-e间加反向电压时的反向电流，应该很小。两者之间满足：Ice0=(1+β)Icb0极限参数：1.集电极最大允许电流（ICM)2.集电极、发射极间的最大允许反向电压（BVce0）3.集电极最大允许功耗(PCM)三极管的主要参数1、共发射极直流放大倍数HFE共发射极直流放大倍数HFE是指在没有交流信号输入时，共发射极电路输出的集电极直流电流与基极输入的直电流之比。这是衡量晶体三极管有无放大作用的主要参数，正常三极管的HFE应为几十至几百倍。常用的三极管的外壳上标有不同颜色点，以表明不同的放大倍数。放大倍数：-15-25-40-55-80-120-180-270-400-色标点：棕红橙黄绿蓝紫灰白黑例如：色点为黄色的三极管的放大倍数是40～55倍之间，色点是灰色的三极管的放大倍数为180～270倍之间等等。2、共发射极交流放大倍数β共发射极电路中，集电极电流和基极输入电流的变化量之比称为共发射极交流放大倍数β。当三极管工作在放大区小信号运用时，HFE=β，三极管的放大倍数β一般在10～200倍之间。β太小，表明三极管的放大能力越差，但β越大的管子的往往工作稳定性太差。3、特征频率三极管的放大倍数β会随着工作信号频率的升高而下降，频率越高，β下降越严重。特征频率就是β下降到1时的频率。也就是说，当工作信号的频率升高到特征频率时，晶体三极管就失去了交流电流的放大能力。特征频率的大小反映了晶体三极管频率特性的好坏。在高频率电路中，要选用特征频率较高的管子，特征频率一般比电路工作频率至少要高3倍以上。4、集电极最大允许电流晶体三极管的放大倍数β在集电极电流过大时也会下降。β下降到额定值的2/3倍或1/2时的集电极电流为集电极最大允许电流。三极管工作时的集电极电流最好不要超过集电极最大允许电流。5、集电极最大允许耗散功率晶体三极管工作时，集电极电流通过集电结要耗散功率，耗散功率越大，集电结的温升就越高，根据晶体管允许的最高温度，定出集电极最大允许耗散功率。小功率管的集电极最大允许耗散功率在几十至几百毫瓦之间，大功率管却在1瓦以上。常用电子元件：三极管的主要参数要认识三极管首先要了解晶体三极管的命名方法，各国对晶体管的命名方法的规定不同，我国晶体管的型号一般由五个部分组成，见表1。国外部分公司及产品代号见表2。三极管的识别第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用数字表示器件电极的数目用汉语拼音字母表示器件的材料和极性用汉语拼音字母表示器件的类型用数字表示序号汉语拼音字母标示规格号符号意义符号意义符号意义3三极管APNN型锗材料X低频小功率BNPN型锗材料G高频小功率CPNP型硅材料D低频大功率DNPN型硅材料A高频大功率E化合物材料晶体三极管的型号公司名称代号公司名称代号美国无线电公司(BCA)CA美国悉克尼特公司(SIC)NE美国国家半导体公司(NSC)LM日本电气工业公司(NEC)PC美国莫托洛拉公司(MOTA)MC日本日立公司(HIT)RA美国仙童公司(PSC)A日本东芝公司(TOS)TA美国德克萨斯公司(TII)TL日本三洋公司(SANYO)LA，LB美国模拟器件公司(ANA)AD日本松下公司AN美国英特西尔公司(INL)IC日本三菱公司M国外部分公司及产品代号国产晶体三极管的型号命名由五部分组成，第一部分用数字“3”表示三极管，第二部分用字母表示材料和极性，第三部分用字母表示类型，第四部分用数字表示序号，第五部分用字母表示规格。序号（用数字表示）类型（字母表示）材料和极性（用字母表示）三极管3****规格（字母）三极管的命名方法表三极管型号的意义第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分3A：PNP型锗材料B：NPN型锗材料C：PNP型硅材料D：NPN型硅材料E：化合物材料X：低频小功率管G：高频小功率管D：低频大功率管A：高频大功率管K：开关管T：闸流管J：结型场效应管O：MOS场效应管U：光电管序号规格（可缺）例3AX81表示为PNP型锗材料，低频小功率管三极管例：1)锗材料PNP型低频大功率三极管：2)硅材料NPN型高频小功率三极管：3AD50C3DG201B规格号规格号序号序号低频大功率低频大功率PNP型、锗材料PNP、锗材料三极管三极管三极管的识别：例子：三极管的检测晶体三极管的检测在晶体三极管装入电路之前或检修家用电器时经常需要用简易的方法判别它的好坏。下面介绍用万用表测量晶体三极管的几种方法。1、判断晶体三极管的管脚三极管的三个管脚的作用是不同的，工作时不能相互代替。用万用表判断的方法是：将万用表置于电阻R×1KΩ档，用万用表的黑表笔接晶体管的某一管脚（假设它是基极），用红表笔分别接另外的两个电极。如果表针指示的两个阻值都很小，那么黑表笔所接的那一个脚便是NPN型管的基极；如果表针指示的两个阻值都很大，那么黑表笔所接的那一个脚便是PNP型管的基极。如果表针指示的阻值一个很大，一个很小，那么黑表笔所接的管脚肯定不是三极管的基极，要换另一个管脚再检测。2、判断硅管和锗管利用硅管PN结与锗管PN结正、反向电阻的差异，可以判断不知型号的三极管是硅管还是锗管。用万用表的R×1KΩ档，测发射极与基极间和集电极与基极间的正向电阻，硅管大约在3～10KΩ之间，锗管大约在500～1KΩ之间，上述极间的反向电阻，硅管一般大于500K，锗管一般大于1000KΩ左右。3、测量三极管的直流放大倍数将万用表的功能选择开关调到HFE处，一般还需调零，把三极管的三个电极正确的放到万用表的面板上的四个小孔中PNP（P）或NPN（N）的e、b、c处，这时万用表的指针会向右偏转，在表头内部的刻盘上有HFE的指示数，即是测量三极管的直流放大倍数。4、晶体三极管的代换在家用电器修理中，经常会遇到三级管的损坏，需用同型号、同品种的三极管代换，或用相同（相近）性能的三极管进行代用。代用的原则和方法如下：（1）极限参数高的三极管可以代换较低的三极管。例如集电极最大允许耗散功率大的三极管可以代换小的三极管。（2）性能好的三极管可以代换性能差的三极管。例如参数值高的三极管可以代换值低的三极管，但值不宜过高，否则三极管工作不稳定。（3）高频、开关三极管可以代换普通低频三极管。当其它参数满足要求时，高频管可以代替低频管。（4）锗管和硅管可以相互代换。两种材料的管子相互代换时，首先要导电类型相同（PNP型代换PNP型，NPN型代换NPN型），其次，要注意管子的参数是否相似，第三更换管子后由于偏置不同，需重新调整偏流电阻。三极管的测试三极管的测试分为测试三极管的类型、管脚排列首先是如何测试三极管的类型使用万用表的电阻档(R×1)档,判断如下：电阻很小PNPNPN红表笔为基极黑表笔为基极bb其次是如何测试三极管的管脚排列判断出管子类型和基极后，使用万用表的电阻档(R×1)档，如下测试：在基极与另两个管脚间接入一个电阻测量三极管的放大作用，然后更换表笔再测，两次测量中表指针偏离较大的那次，可根据不同类型的管子判断出集电极和发射极。CeCeNPNPNP23(1)基极的判别：将万用表置于RX1K挡，用黑表笔接三极管的任意一极，再用红表笔分别去接触另外两个电极测其正、反向电阻，直到出现测得的两个电阻都很大。（在测量过程中，如果出现一个阻值很大，另一个阻值很小，此时就需将黑表笔换一个电极再测），此时黑表笔所接电极就是三极管的基极b，而且为PNP型管子。当测得的两个阻值都很小时，黑表笔所接就为基极，而且为NPN型管子。(2)集电极、发射极的判别。对锗材料的PNP、NPN待测管子，可先用上述方法确定管子的基极b，然后置万用表为RX1K挡，再测剩余两个电极的阻值，对调表笔各测一次，在阻值较小的一次测量中，对PNP型管子红表比所接为集电极，黑表笔所接为发射极。对于NPN型管红表笔所接为发射极，黑表笔所接为集电极。三极管的管脚判别24管脚的判别图常见三极管封装形式和管脚图三极管封装形式和管脚识别n选择万用表“R×1K”挡。n用黑表笔接一管脚（假定其为B极），红表笔分别接另外两管脚，测得两个电阻值。图二个阻值均为小数值，则管子为NPN管，则黑表棒接触的为B极，三极管管脚识别检测①判断基极B和管子类型步骤：如一个阻值均为无穷大，另一个为小数值，则黑表棒假定的B极错误，需重新假定直致找到为止（如图6—49所示）。判别：如二个阻值均为无穷大，则管子为PNP管，则黑表棒接触的为B极，假定正确。如二个阻值均为小数值，则管子为NPN管，则黑表棒接触的为B极，假定正确。l具有“β或hFE”挡的万用表测量（如MF47）下图测电流的放大系数将万用表置于“hFE”挡，如图所示将三极管插入测量插座（基极插入b孔，另两管脚随意插入），记下β读数。再将另两管脚对调后插入，也记下β读数。两次测量中，β读数大的那一次管脚插入是正确的。测量时需注意NPN管和PNP管应插入各自相应的插座。图测电流的放大系数②识别集电极c和发射极e常利用测量三极管的电流放大系数β来判别。没有“β或hFE”挡的万用表测量（如MF30）将万用表置于“R×1K”挡（以NPN管为例），红表笔接基极以外后管脚，左手拇指与中指将黑表笔与基极以外的另一管脚捏在一起，同时用左手食指触摸余下的管脚，这时表针应向右摆动。将基极以外的两管脚对调后再测一次。两次测量中，表针摆动幅度较大的那一次，黑表笔所接为集电极，红表笔所接为发射极。表针摆动幅度越大，说明被测三极管的β值越大。图MF30测量电流放大系数三极管管脚识别与检测三极管管脚识别与检测三极管是由二个二极管组合而成，但性能上却有质的飞跃。它不仅具有开关作用，而且具有放大信号的功能。你理解其意思吗？最后说明一下二极管和三极管的标识两种元件的命名有五部分：第一部分第二部分第三部分第四部分第