三极管课件资料

半导体三极管半导体分离元件本节课的学习目标:1、了解三极管的构成、管型(NPN型和PNP型)和电极名称（b、e、c）2、了解中、美、日三国与欧盟的半导体命名方法3、掌握三极管的外形和引脚极性的认识方法4、能在电路板上辨认出三极管，并能读出其型号1.2.2半导体三极管的认识什么叫半导体三极管?由两个PN结组成的半导体元件就叫半导体三极管。半导体三极管也称晶体三极管，简称三极管。它是一种以小电流控制大电流的半导体器件，可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关。它具有结构牢固，寿命长，体积小，耗电省等优点，在各个领域得到广泛应用。1、三极管的外形三极管的外形见图1-11。2三极管的分类及符号（1）按材料分三极管按材料可以分为锗管和硅管两大类。电路中常用“V”、“VT”、“Q”、“T”、“BG”表示。硅管、锗管的区别在于：锗管的PN结正向压降比硅管小（锗管为0.3V左右，硅管为0.6V左右）;锗管的反向漏电流比硅管大（锗管约为几百微安，硅管小于1微安）；锗管的PN结可以承受的温度比硅管低（锗管约为100度，硅管约为200度）。故硅管比锗管的质量好。（2）按导电类型分三极管按导电类型分可分为NPN型和PNP型如下图：B-E间的PN结叫发射结,B-C间的PN结叫集电结。箭头指的方向为发射极电流向。B-E间的PN结叫发射结,B-C间的PN结叫集电结。箭头指的方向为发射极电流向。（3）按工作频率分有高频管（ƒT3MHz）、低频管（ƒT3MHz）和开关管。（4）按工作功率分有大功率管（Pcm1W）、中功率管（Pcm在0.5～1W）和小功率管（Pcm0.5W）。三极管实物认识图1-11显示了三极管的外观图形。另外，一般情况下，电路板上在三极管的引脚旁标有“E、B、C”字母；或者标有“V、VT、T、Q、BG”等三极管代号字母。见电路板。按上述三极管的认识方法在电路板上找出三极管。3．二极管与三极管的型号命名根据中国国半GB249-1974规定，半导体三极管的型号由五部分组成：国产半导体命名方法：表1-11A中国半导体分立器件型号命名方法第一部分第二部分第三部分四部分五部分用数字表示电极数用字母表示器件的材料和极性用字母表示器件的类别序号字母表示规格符号意义符号意义符号意义符号意义一位或多位数字ABCD…2二极管ABCDN型，锗材料P型，锗材料N型，硅材料P型，硅材料PVWCZLSNUKXG普通管微波管稳压管参量管整流管整流管隧道管阻尼管光电器件开关管低频小功率管高频小功率管DATYBJCSBTFHJG低频大功率管高频大功率管可控硅体效应器件雪崩管阶跃恢复管场效应管半导体特殊件复合管激光器件3三极管ABCDEPNP型，锗材料NPN型，锗材料PNP型，硅材料NPN型，硅材料化合物材料表1-11B国际电子联合会半导体命名方法：第一部分第二部分第三部分四部分字母表示材料和极性用字母表示类型及主要特征数字或字母表示登记号用字母表示分档符号意义符号意义符号意义符号意义符号意义ABCDR锗材料硅材料砷化镓锑化铟复合材料ABCDEFGKLM检波，开关，混频变容三极管低频小功率管低频大功率管隧道管高频小功率管复合管及其他器件开放磁路中的霍尔元件高频大功率三极管封闭磁路中的霍尔元件HPQRSTUXYZ磁敏三极管光敏器件发光器件小功率可控硅小功率开关管大功率可控硅大功率开关管倍增三极管整流三极管齐纳三极管三位数字通用器件登记序号ABCDE..同一型号的分档一个字母加两位数字专用器件登记序号表1-11C美国电子工业协会（EIA）半导体器件型号命名方法第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用J表示用途类别用数字表示PN结数目EIA注册标志EIA登记序号用字母表示器件分档符号意义符号意义符号意义符号意义符号意义JAN或J军用123…n三极管三极管3个PN结n个PN结N表示该器件已在EIA登记多位数字表示该器件在EIA的登记序号ABCD…同一型号的分档无民用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类型或PN结数目表示在EIAJ注册字母表示器件的极性及类型EIAJ登记序号用字母表示器件分档符号意义符号意义符号意义符号意义符号意义012…n光电（光敏）三极管三极管及其组合管三极管三极管或具有两个PN结的晶体管具有n个PN结的晶体管S表示该器件已在日本电子工业协会（EIAJ）登记ABCDFGHJKMPNP高频管PNP低频管NPN高频管NPN低频管P控制极可控硅N控制极可控硅N基极单结晶体管P沟场效应管N沟场效应管双向可控硅两位以上的整数表示该器件在EIAJ的登记序号ABCD…同一型号的分档表1-11D日本半导体器件型号命名方法4.三极管的主要参数表征三极管特性的参数很多，可大致分为三类，即直流参数、交流参数和极限参数。下面介绍几个主要参数。(1)直流参数A、共发射极电流放大倍数hFE(β)它指集电极电流IC与基极电流IB之比：β=IC/IBB、集电极—发射极反向饱和电流ICEO(即反向漏电流)它指基极开路时，集电极与发射极之间加上规定的反向电压时的集电极电流，又称穿透电流。它是衡量三极管热稳定性的一个重要参数，ICEO越小，则三极管的热稳定性越好。C、集电极—基极反向饱和电流ICBO(即反向漏电流)指发射极开路时，集电极与基极之间加上规定的电压时的集电极电流.良好三极管的ICBO应很小.（2）交流参数A、共发射极交流电流放大倍数hFE（β）它指在共发射极电路中，集电极电流变化量△IC与基极电流变化量△IB之比，即β=△IC/△IB注：β≈βB、共发射极截止频率fβ它是指电流放大系数因频率增加而下降至低频放大系数的0.707时的频率，即β值下降了3dB时的频率。C、特征频率fT它是指β值因频率升高而下降至1时的频率。（3）极限参数A、集电极最大允许电流ICM它是指三极管参数变化不超过规定值时，集电极允许通过的最大电流。当三极管的实际工作电流大于ICM时，管子的性能将显著变差。B、集电极—发射极反向击穿电压UCEO是指基极开路时，集电极与发射极间的击穿电压.C、集电极最大允许功率损耗PCM它指集电结允许功耗的最大值，其大小决定于集电结的最高结温。5．常用的三极管常用晶体三极管的主要参数如表1-13所示。常用晶体三极管的主要参数如表1-13所示。型号UCBO/VUCEO/VICM/APCM/WhFEƒT/MHZ9011（NPN）50300.030.428～2003709012（PNP）40200.50.62564～2009013（NPN）40200.50.62564～2009014（NPN）50450.10.4560～18002709015（PNP）50450.10.4560～6001909016（NPN）30200.0250.428～2006209018（NPN）30150.050.428～20011008050（NPN）40251.51.085～3001108550（PNP）40251.51.060～3002002N5400（PNP）1301200.61.0401002N5401（PNP）1601500.61.0601002N5550（NPN）1501400.61.0601002N5551（NPN）1701600.61.0801002SA733（PNP）60500.10.460～2001802SA1015（PNP）60500.150.41502SC945（NPN）60500.10.2590～6002002SC1815（NPN）60500.150.470～700802SC965（NPN）45300.050.35180～6002002SC8580(PNP)-40-1.5A12006.三极管的检测(1)直接识别三极管型号、β、引脚的方法一般情况下可以根据命名规则从三极管管壳上的符号辨别出它的型号和类型。同时还可以从管壳上的色点的颜色来判断出管子的放大系数β值的大致范围。常用色点对β值分档如下：色标棕红橙黄绿蓝紫灰白β1～1515～2525～4040～5555～8080～120120～180180～270270～400当从管壳上知道它们的型号以及β值后，还应进一步判别它们的三个电极。实物外形三极管的管脚必须正确确认，否则接入电路后，不但不能正常工作，还会烧坏管子及其它电路。（2）三极管的检测方法指针表判别三极管的管脚与管型方法一：将万用表置于欧姆R×1档，将三支引脚两俩相测，找到阻值小的两次（一般为10欧～30欧，因万用表而异），其中公共的引脚为基极B:若是黑表棒接的基极，则该管为NPN型管；若是红表棒接的基极，则该管为PNP型管。其中阻值较大的一次（两次阻值相差很少，仔细观察）.非基极引脚为发射极E；另一支引脚为集电极C。当B极和管型确定以后，也可以用下面的方法判别C、E两极：NPN型管C、E极的判别：用R×10K档，测量基极以外的两支引脚，有一次阻值为∞，有一次阻值较小（300K左右），其中为∞的一次，黑表笔接接的是集电极C；红表笔接的是发射极E。PNP型管C、E极的判别：用R×10K档，测量基极以外的两支引脚，有一次阻值为∞，有一次阻值较小（300K左右），其中为∞的一次，红表笔接接的是集电极C；黑表笔接的是发射极E。方法二：用数字表的二极管档测量三极管的三支引脚，俩两相测，找出显示零点几伏的两次，其中有一支引脚是公共的，这支引脚就是三极管的基极；若是用红表笔接的基极，则该三极管是NPN型；若是用黑表笔接的基极，则该三极管是PNP型。最后比较两个PN结正向导通电压的大小:读数较大的是be结（发射结）读数较小的是bc结（集电结）由此集电极和发射极都识别出来了。（3）三极管性能简单测试放大倍数的估测（指针表）用R×10K档，NPN管黑C红E(PNP管黑E红C),用手指碰触B、C两极(B和C极不能直接接触),表针向右偏转，说明三极管有放大能力。（由此可进一步证明B、C、E的正确性）。直流放大倍数β的测量：指针表将档位置于ADJ档（47型表），调零；再转至hFE档，将NPN管插入“N”对应的B、E、C孔中；PNP管插入“P”对应的孔中，读第三条刻度。数字表，档位置于hFE档，将三极管插入hFE对应的孔中，直接读出数值。穿透电流ICEO大小的检查：（指针表R×10K）以NPN管为例将基极b开路，测量c、e极间的电阻。万用表红笔接发射极，黑笔接集电极，若阻值较高(几百千欧以上；最好为∞)，则说明穿透电流较小，管子能正常工作。若c、e极间电阻小，则穿透电流大，受温度影响大，工作不稳定。在技术指标要求高的电路中不能用这种三极管。若测得阻值近似为0，表明管子已被击穿。7.三极管的选用（1）类型选择按用途选择三极管的类型。如按电路的工作频率，可分低频放大和高频放大，应选用相应的低频管或高频管；若要求管子工作在开关状态，应选用开关管。根据集电极电流和耗散功率的大小，可分别选用小功率管或大功率管，一般集电极电流在0.5A以上，集电极耗散功率在1W以上的选用大功率三极管，而0.1A以下的可选用小功率管.还有按电路要求，选用NPN型或PNP型管等。（2）参数选择对放大管，通常必须考虑四个参数β、UCBO、UCEO、ICM和PCM，一般希望β大，但并不是越大越好，需根据电路要求选择β值。β太高，易引起自激，工作稳定性差，受温度影响也大。通常选β在40～100之间。UCBO、UCEO、ICM和PCM是三极管极限参数，电路的估算值不得超过这些极限参数。