三極管的檢測方法和判斷口訣
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1?中、小功率三極管的檢測
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
(a)?測量極間電阻。將萬用表置于R×100或R×1K擋,按照紅、黑表筆的六種不同接法進行測試。其中,發(fā)射結(jié)和集電結(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。但不管是低阻還是高阻,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。
(b)?三極管的穿透電流ICEO的數(shù)值近似等于管子的倍數(shù)β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e-c極之間的電阻方法,可間接估計ICEO的大小,具體方法如下:
萬用表電阻的量程一般選用R×100或R×1K擋,對于PNP管,黑表管接e極,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。e-c間的阻值越大,說明管子的ICEO越??;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萬用表指針來回晃動,則表明ICEO很大,管子的性能不穩(wěn)定。
(c)?測量放大能力(β)。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,把被測三極管插入測試插座,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示出不同色點來表明管子的放大倍數(shù)β值,其顏色和β值的對應(yīng)關(guān)系如表所示,但要注意,各廠家所用色標并不一定完全相同。
B?檢測判別電極
(a)?判定基極。用萬用表R×100或R×1k擋測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用第一根表筆接某一電極,而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值時,則第一根表筆所接的那個電極即為基極b。這時,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,測得的阻值都較小,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,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R×100或R×1K擋,紅表筆基極b,用黑表筆分別接觸另外兩個管腳時,所測得的兩個電阻值會是一個大一些,一個小一些。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
在實際應(yīng)用中、小功率三極管多直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,進而判斷其好壞。
2?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R×1k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R×10或R×1擋檢測大功率三極管。
3?普通達林頓管的檢測
用萬用表對普通達林頓管的檢測包括識別電極、區(qū)分PNP和NPN類型、估測放大能力等項內(nèi)容。因為達林頓管的E-B極之間包含多個發(fā)射結(jié),所以應(yīng)該使用萬用表能提供較高電壓的R×10K擋進行測量。
4?大功率達林頓管的檢測
檢測大功率達林頓管的方法與檢測普通達林頓管基本相同。但由于大功率達林頓管內(nèi)部設(shè)置了V3、R1、R2等保護和泄放漏電流元件,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。具體可按下述幾個步驟進行:
A?用萬用表R×10K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娦阅堋U?、反向電阻值?yīng)有較大差異。
B?在大功率達林頓管B-E之間有兩個PN結(jié),并且接有電阻R1和R2。用萬用表電阻擋檢測時,當正向測量時,測到的阻值是B-E結(jié)正向電阻與R1、R2阻值并聯(lián)的結(jié)果;當反向測量時,發(fā)射結(jié)截止,測出的則是(R1+R2)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,有些大功率達林頓管在R1、R2、上還并有二極管,此時所測得的則不是(R1+R2)之和,而是(R1+R2)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R×1擋,通過單獨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,此時相當于測量大功率管B-E結(jié)的等效二極管與保護電阻R并聯(lián)后的阻值,由于等效二極管的正向電阻較小,而保護電阻R的阻值一般也僅有20~50?,所以,二者并聯(lián)后的阻值也較??;反之,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B-E結(jié)等效二極管的反向電阻值與保護電阻R的并聯(lián)阻值,由于等效二極管反向電阻值較大,所以,此時測得的阻值即是保護電阻R的值,此值仍然較小。
B?將紅表筆接C,黑表筆接B,此時相當于測量管內(nèi)大功率管B-C結(jié)等效二極管的正向電阻,一般測得的阻值也較小;將紅、黑表筆對調(diào),即將紅表筆接B,黑表筆接C,則相當于測量管內(nèi)大功率管B-C結(jié)等效二極管的反向電阻,測得的阻值通常為無窮大。
C?將紅表筆接E,黑表筆接C,相當于測量管內(nèi)阻尼二極管的反向電阻,測得的阻值一般都較大,約300~∞;將紅、黑表筆對調(diào),即紅表筆接C,黑表筆接E,則相當于測量管內(nèi)阻尼二極管的正向電阻,測得的阻值一般都較小,約幾歐至幾十歐。
國產(chǎn)三極管用顏色表示放大倍數(shù)時,一般顏色與放大倍數(shù)對應(yīng)關(guān)系如下:
顏色? 棕? 紅? 橙? 黃? 綠? 蘭? 紫?
hFE? 7-15? 15-25? 25-40? 40-55? 55-80? 80-120??
三極管判斷口決
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三極管的管型及管腳的判別是電子技術(shù)初學者的一項基本功,為了幫助讀者迅速掌握測判方法,筆者總結(jié)出四句口訣:“三顛倒,找基極;PN結(jié),定管型;順箭頭,偏轉(zhuǎn)大;測不準,動嘴巴?!毕旅孀屛覀冎鹁溥M行解釋吧。
一、 三顛倒,找基極
大家知道,三極管是含有兩個PN結(jié)的半導(dǎo)體器件。根據(jù)兩個PN結(jié)連接方式不同,可以分為NPN型和PNP型兩種不同導(dǎo)電類型的三極管,圖1是它們的電路符號和等效電路。
測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋,并選擇R×100或R×1k擋位。圖2繪出了萬用電表歐姆擋的等效電路。由圖可見,紅表筆所連接的是表內(nèi)電池的負極,黑表筆則連接著表內(nèi)電池的正極。
假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型,也分不清各管腳是什么電極。測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時,我們?nèi)稳蓚€電極(如這兩個電極為1、2),用萬用電表兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻,觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度;接著,再取1、3兩個電極和2、3兩個電極,分別顛倒測量它們的正、反向電阻,觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度。在這三次顛倒測量中,必然有兩次測量結(jié)果相近:即顛倒測量中表針一次偏轉(zhuǎn)大,一次偏轉(zhuǎn)??;剩下一次必然是顛倒測量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小,這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極(參看圖1、圖2不難理解它的道理)。
二、 PN結(jié),定管型
找出三極管的基極后,我們就可以根據(jù)基極與另外兩個電極之間PN結(jié)的方向來確定管子的導(dǎo)電類型(圖1)。將萬用表的黑表筆接觸基極,紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極,若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大,則說明被測三極管為NPN型管;若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,則被測管即為PNP型。
三、 順箭頭,偏轉(zhuǎn)大
找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發(fā)射極e呢?這時我們可以用測穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發(fā)射極e。
(1) 對于NPN型三極管,穿透電流的測量電路如圖3所示。根據(jù)這個原理,用萬用電表的黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測量中萬用表指針偏轉(zhuǎn)角度都很小,但仔細觀察,總會有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大,此時電流的流向一定是:黑表筆→c極→b極→e極→紅表筆,電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致(“順箭頭”),所以此時黑表筆所接的一定是集電極c,紅表筆所接的一定是發(fā)射極e。
(2) 對于PNP型的三極管,道理也類似于NPN型,其電流流向一定是:黑表筆→e極→b極→c極→紅表筆,其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一定是發(fā)射極e,紅表筆所接的一定是集電極c(參看圖1、圖3可知)。
四、 測不出,動嘴巴
若在“順箭頭,偏轉(zhuǎn)大”的測量過程中,若由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū)分時,就要“動嘴巴”了。具體方法是:在“順箭頭,偏轉(zhuǎn)大”的兩次測量中,用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結(jié)合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用“順箭頭,偏轉(zhuǎn)大”的判別方法即可區(qū)分開集電極c與發(fā)射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用,目的是使效果更加明顯。
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