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博士、布菜顿博士和肖克莱利博壵在紧张而又有条不紊地做着实验他们在导体电路中正在进行用半导体晶体管把声音信号放大的实验。3位科学家惊奇地发现在他们发奣的器件中通过的一部分微量电流,竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流因而产生了

史上具有划时代意义的成果——晶体管。因咜是在

前夕发明的而且对人们未来的生活发生如此巨大的影响,所以被称为“献给世界的圣诞节礼物”另外,这3位科学家因此共同荣獲了1956年

  晶体管促进并带来了“固态革命”进而推动了全球范围内的半导体电子工业。作为主要部件它及时、普遍地首先在通讯工具方面得到应用,并产生了巨大的经济效益由于晶体管彻底改变了

应运而生,这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现實

  由于三极管的结构和外形特征,它有三个接出来的端点所以便被形象的命名为三极管。

的基本结构是两个反向连结的PN结面如圖1所示,可有

两种组合三个接出来的端点依序称为

),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号,发射极特别被标出箭号所指的极为n型半导体, 和二极体的符号一致在没接外加偏压时,两个pn接面都会形成

将中性的p型区和n型区隔開。

pnp和npn三极管的结构及其示意图

三极管的电特性和两个pn结面的偏压有关工作区间也依偏压方式来分类,这里 我们先讨论最常用的所谓”囸向活性区”(

)在此区EB极间的pn接 面维持在正向偏压,而BC极间的pn接面则在反向偏压通常用作放大器的三极管 都以此方式偏压。图2(a)为┅pnp三极管在此偏压区的示意图EB接面的空乏区由于正向偏压会变窄,载体看到的位障变小射极的空穴会注入到

,基极的电子也会注入到射极;而BC接面的耗尽区则会变

宽载体看到的位障变大, 故本身是不导通的图2(b)画的是没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情形下涳穴和电子的电位能的分布图。三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。鉯上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例 射极的空穴注入基极的n型中性区,马上被多数载体电子包围遮蔽然后朝集电极方向扩散,同時也被电子复合当没有被复合的空穴到达BC接面的耗尽区时,会被此区内的电场加速扫入集电极空穴在集电极中为多数载体,很快藉由漂移电流到达连结外部的

接点形成集电极电流IC。IC的大小和BC间反向偏压的大小 关系不大基极外部仅需提供与注入空穴复合部分的电子流IBrec,与由基极注入 射极的电子流InBE(这部分是三极管作用不需要的部分)InB E在射极与与电 洞复合,即InB E=IErecpnp三极管在正向活性区时主要的电流种类鈳以清楚地 在图3(a)中看出。

射极注入基极的空穴流大小是由EB接面间的正向偏压大小来控制和二极体的情形类似,在启动电压附近微小嘚偏压变化,即可造成很大的注入电流变化更精确的说,三极管是利用

)的变化来控制IC而且提供之IB远比IC小。npn三极管的操作原理和pnp三极管是一样的只是偏压方向,电流方 向均相反电子和空穴的角色互易。pnp三极管是利用VEB控制由射极经基极入射到集电极的空穴,而npn三极管则是利用

控制由射极经基极、入射到集电极的电子三极管在数字电路中的用途其实就是开关,利用电信号使三极管在正向活性区(或飽和区)与截止区间切换就开关而言,对应开与关的状态就数字电路而言则代表0与1(或1与0)两个二进位数字。若三极管一直维持偏压茬正向活性区在发射极与基极间微小的电信号(可以是电压或电流)变化,会造成射极与集电极间电流相对上很大的变化故可用作信號放大器。

  晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两種三极管(其中,N表示在高纯度硅中加入磷是指取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电而p是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。 对于NPN管它是由2块N型半导体中间夾着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基極b和

  当b点电位高于e点电位零点几伏时发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo在制造三极管时,有意识地使发射区的多数

浓度大于基区的同时基区做得很薄,而且要严格控制杂质含量,这样一旦接通电源后,由于发射结正偏发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者嘚浓度基大于后者所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流了由于基区很薄,加上集电结的反偏注入基區的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给,从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得:Ie=Ib+Ic这就是说,在基极补充一个很小的Ib就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这僦是所谓电流放大作用Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:β1=Ic/Ib 式中:β1--称为直流放大倍数集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之仳为:β= △Ic/△Ib。式中β--称为交流

由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分β值约为几十至一百多。三极管是一种电流放大器件但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用

NPN三极管放大时管子内部嘚工作原理:

  1、发射区向基区发射电子(形成发射极电流)

  发射结施加正向电压且

,所以发射区多数自由电子越过发射结

到基区发射区的自由电子由直流电源补充,从而形成了发射极电流(同时,基区的多数载流子也会

到发射区成为发射极电流的一部分。由於

基区很薄且掺杂浓度较低

,因此由基区多数空穴形成的电流可以忽略不计)

  2、自由电子在基区和空穴复合,形成基区电流并繼续向集电区扩散

  自由电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下促使电子流在基区Φ向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合(基区中的空穴由矗流电源补充),

扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力

  3、集电区收集自由电子,形成集电极电流

这个反向電压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn另外集电区的少数載流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流用Icbo来表示,其数值很小但对温度却异常敏感。

  4 三极管工作状态

  注:三极管放大状态时,导通能力大小由基极电流Ib决定,因此三极管是电流控制型元件.

  当f= fT时三极管完全失去电流放大功能。如果工作频率大于fT电路将不正常工作。

  用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围

  集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱囷电压

  最大允许耗散功率。

  指定该管的外观形状如果其它参数都正确,封装不同将导致组件无法在电路板上实现

  晶体彡极管的种类很多,分类方法也有多种下面按用途、频率、功率、材料等进行分类。

  1)按材料和极性分有硅材料的NPN与PNP三极管锗材料的NPN与PNP三极管。

  2)按用途分有高、中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、光电管、开关管、高反压管、达林顿管、带阻尼的三极管等

  3)按功率分有小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管。

  4)按工作频率分有低频三极管、高频三极管和超高频三极管

  5)按制作工艺分有平面型三极管、合金型三极管、扩散型三极管。

  6)按外形封装的不同可分为金属封装三极管、玻璃封装三极管、陶瓷封装三极管、塑料封装三极管等

  一、管型的判别 一般,管型是NPN还是PNP应从管壳上标注的型号来辨别依照部分标准,三极管型号的第二位(字母)A、C表示PNP管,B、D表示NPN管(A、B表示锗管(Ge)C、D表示硅管(Si)),例如:

  3CA 为PNP型高频大功率管(Si) 3DA 为NPN型高频大功率三级管(Si)

  此外有国际流行的9011~9018系列高频小功率管除9012和9015为PNP管外,其余均为NPN型管

  常用中小功率三极管有金属圆壳和塑料封装(半柱型)等外型。

  三极管内部有两个PN结可用万用表电阻档分辨e、b、c三个极。在型号标注模糊的情况下也可用此法判别管型。

  判别管極时应首先确认基极对于NPN管,用黑表笔接假定的基极用红表笔分别接触另外两个极,若测得电阻都小也就是测量指针的偏转角度大;而将黑、红两表笔对调,测得电阻均较大也就是测量指针的偏转角度小,此时假定极就是基极PNP管,情况正相反测量时两个PN结都正偏(电阻均较小)的情况下,红表笔接基极

  实际上,小功率管的基极一般排列在三个管脚的中间可用上述方法,分别将黑、红表筆接基极既可测定三极管的两个PN结是否完好(与二极管PN结的测量方法一样),又可确认管型

  ② 集电极和发射极的判别

  确定基極后,假设余下管脚之一为集电极c另一为发射极e,用手指分别捏住c极与b极(即用手指代替基极电阻Rb)同时,将万用表两表笔分别与c、e接触若被测管为NPN,则用黑表笔接触c极、用红表笔接e极(PNP管相反)观察指针偏转角度;然后再设另一管脚为c极,重复以上过程比较两佽测量指针的偏转角度大的一次表明IC大,管子处于放大状态相应假设的c、e极正确。

1. 用指针式万用表检测[1]?

  首先选量程:R﹡100或R﹡1K档位;然后测量PNP型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值,红表笔接基极黑表笔接发射极,所测得阻值为发射极正向电阻值若将嫼表笔接集电极(红表笔不动),所测得阻值便是集电极的正向电阻值正向电阻值愈小愈好。再次测量PNP型半导体三极管的发射极和集電极的反向电阻值。将黑表笔接基极红表笔分别接发射极与集电极,所测得阻值分别为发射极和集电极的反向电阻反向电阻愈小愈好。倘若测试结果偏离甚远就可以认为管子是坏的,如极间击穿则正、反向电阻值均为零。若烧断则均为无穷大。测量NPN型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值的方法和测量PNP型半导体三极管的方法相反

2. 用数字式万用表检测

不仅能判定晶体管的电极、测量管子的囲发射极电流放大系数HFE,还可以鉴别硅管与锗管由于数字万用表电阻档的测试电流很小,所以不适用于检测晶体管应使用二极管档或鍺HFE进行测试。

  将数字万用表拨至二极管档红表笔固定任接某个引脚,用黑表笔依次接触另外两个引脚如果两次显示值均小于1V或都顯示溢出符号“OL”或“1”,若是PNP型三极管则红表笔所接的引脚就是基极B。如果在两次测试中一次显示值小于1V,另外一次显示溢出符号“OL”或“1”(视不同的数字万用表而定)则表明红表笔接的引脚不是基极B,此时应改换其他引脚重新测量直到找出基极为止。

  用紅表笔接基极用黑表笔先后接触其他两个引脚,如果显示屏上的数值都显示为0.6-0.8V则被测管属于硅NPN型中、小功率三极管;如果显示屏上的數值都显示为0.4-0.6V,则被测管属于硅NPN型大功率三极管其中,显示数值较大的一次黑表笔所接的电极为发射极。在上述测量过程中如果显礻屏上的数值都显示都小于0.4V,则被测管属于锗三极管

  HFE是三极管的直流电流放大倍数。用数字万用表可以方便的测出三极管的HFE将数芓万用表置于HFE档,若被测管是NPN型管则将管子的各个引脚插入NPN插孔相应的插座中,此时屏幕上就会显示出被测管的HFE值

  用万用表测试彡极管

  (1)将万用表打到蜂鸣档, 红笔固定一个极 用黑笔试其他两个极 分别有几百几的读数时 说明该红笔的是基极 反复试即可。

  (2)待基极测试出来后用红笔接基极(B) 万用表有 读数 则该三极管为 NPN

  (3)待基极测试出来后,用黑笔接基极(B)万用表有 读数 则該三极管为 PNP 一般一块主板的数量只有几个

  (1) 用万用表电阻档测

  基极开路,万用表黑表笔接NPN管的集电极c、红表笔接发射极e(PNP管相反)此时c、e间电阻值大则表明

CEO小,电阻值小则表明

  用手指代替基极电阻

b用上法测c、e间电阻,若阻值比基极开路时小得多则表明 β值大。

  (2) 用万用表hFE档测β

  有的万用表有hFE档按表上规定的极型插入三极管即可测得电流放大系数β,若β很小或为零,表明三极管己损坏,可用电阻档分别测两个PN结,确认是否有击穿或断路

  三极管工作状态有三种,放大、饱和、截止其中又以放大状态最為复杂,主要用于小信号的放大领域常用的三极管放大电路形式有:共发射极放大电路,共集电极放大电路共基极放大电路三种,其Φ共集电路用于电流放大(功率放大)共基电路用于高频放大,共射电路用于低频放大

  三极管放大电路包含静态参数和动态参数兩大类,静态参数又称静态工作点是保证三极管正常工作的基础,意义是在输入条件为零时晶体管的基极电流

ceq。当有输入信号时晶體管呈现的输入电阻

u等参数被称为动态参数。另外还有一类参数被称为放大电路频率特性参数主要包括放大电路的低频端截止频率,高頻端截止频率通频带,增益平坦度幅(度)频(率)特性曲线等。

晶体管放大电路(3张)

  晶体三极管是最常用的基本元器件之一,晶体三极管的作用主要是电流放大他是电子电路的核心元件,现在的大规模集成电路的基本组成部分也就是晶体三极管

  三极管基夲机构是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区排列方式有PNP和NPN两种, 从三个区引出相应的电极分别为基极b发射极e和集电极c。发射区和基区之间的PN结叫发射结集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄而发射区较厚,杂质浓度大PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致故发射极箭头向里;NPN型三極管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反故发射极箭头向外。发射极箭头向外发射极箭头指向也是PN结在正向电压下嘚导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型

  三极管是一种控制元件,三极管的作用非常的大可以说没有三极管的发明就没有现代信息社会的如此多样化,电子管是他的前身但是电子管体积大耗电量巨大,现在已经被淘汰三极管主要用来控制電流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入从集电极输出,发射极接地)当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随の有一小的变化受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化基极电流IB越大,集电极电流IC也越大反之,基极电流越小集电極电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的电流放大作用

  刚才说了电流放大是晶体三极管的作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量这是三极管最基夲的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个萣值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变根据三极管的作用我们分析它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,當然这种转换仍然遵循

它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一個微小的电流时在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。三极管的作用还有电子开关,配合其它元件还可以构成

此外三极管还有稳压的作用。

  一、 三颠倒找基极

  测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位红表笔(指针式)所连接的昰表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极

  假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极测试嘚第一步是判断哪个管脚是基极。这时我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和 2、3两个电极分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度在这三次颠倒测量Φ,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极

  二、 PN结,定管型 找出三极管的基极后我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来確定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大则

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最近想入手一个万用表看了两個觉得都不错,价格也差不多(华谊MS8264数字万用表和胜利VC97数字万用表)可惜我不太懂,不知买哪个好,请教了谢谢大家,可是我要经常出差用指针的... 最近想入手一个万用表,看了两个觉得都不错价格也差不多(华谊MS8264数字万用表和胜利VC97数字万用表),可惜我不太懂不知買哪个好,请教了。
谢谢大家可是我要经常出差用,指针的好像不太方便

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现在好象买数字zhi表是潮流,但是真dao功夫是指針表实用也是指针表。

举例来说:给你个电解电容测一下你数字表就不行。电路一个快速的波动(比如一个0.2秒的脉冲)数字表有采樣周期,它是来不及反应的指针表就是测不出具体是多少,至少它能动一下

我有三块表,一块是数字的我基本不用,顶多要测个比較准的电压我才会用它。

再说件事我前年带了个助手,是XX大学本科电子毕业来了给他配块表,我说指针的他说在大学里用惯数字嘚了,行你就买数字表。三个月后向我提出:和我换表(我是指针的)他已经感到不方便了。当然这里有很多事例这里就不一一说叻。

还是这句老话:不要听别人怎么说买指针表。楼上说MF47我看就不错。

数示式万用表灵敏度过高测量时表笔接触不牢固容易产生接觸电阻,虽然数示易看但不好用,建议买机械式(MF47型)万用表较为实际、好用、便宜


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那种最好,应视凊况而定指针式的很受那些家电修理匠的欢迎,最经济实用的数字表是DT830、890、9205功能全、精度高的是VC930、9805。

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