实验二 二极管和三极管的特性与识别Word格式.docx
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晶体二极管的正、负极可按下列方法来判别:
1.看外壳上的符号标记:
通常在二极管的外壳上标有二极管的符号。
标有三角形箭头的一端为正极,另一端为负极。
2.看外壳上标记的色点:
在点接触二极管的外壳上,通常标有色点(白色或红色)。
除少数二极管(如2AP9、2AP10等)外,一般标记色点的这端为正极。
3.透过玻璃看触针:
对于点接触型玻璃外壳二极管,如果标记已磨掉,则可将外壳上的漆层(黑色或白色)轻轻刮掉一点,透过玻璃看那头是金属触针,那头是N型锗片。
有金属触针的那头就是正极。
4.用万用表R*100或R*1K档,任意测量二极管的两根引线,如果量出的电阻只有几百欧姆(正向电阻),则黑表笔(既万用表内电池正极)所接引线为正极,红表笔(既万用表内电源负极)所接引线为负极。
(见图5)
(1)如果测得的二次结果,阻值均很小,接近零欧姆时,说明被出二极管内部PN结击穿或已短路;
反之如二次阻值均极大(接近),则说明该二极管内部已断路,这两种情况都属于二极管已损坏,不能使用。
(2)如果不知道该被测二极管是硅管还是锗管,这时再借助于一节干电地,就可以很快地加以判断。
方法是在干电池(1.5V)的一端串一个电阻(约lk),同时按极性与二极管相接,使二极管正向导通,这时用万用表测量二极管两端的管压降,如为0.6~0.8V即为硅管,如为0.2~0.4V即为锗管。
具体方法如表3-2
表3-2二极管简易测试方法
项目
正向电阻
反向电阻
测试
方法
情况
硅管:
表针指示位置在中间或中间偏右一点;
锗管:
表针指示在右端靠近满刻度的地方(如图所示)表明管子正向特性是好的。
如果表针在左端不动,则管子内部已经断路
表针在左端基本不动,极靠近OO位置;
表针从左端起动一点,但不应超过满刻度的1/4(如上图所示),则表明反向特性是好的,如果表针指在0位,则管子内部已短路
5.用电池和喇叭来判别二极管的正、负极:
如图6所示。
将一节电池和一个喇叭(或耳机)与被测二极管构成串联电路。
然后将二极管的一端引线断续触碰喇叭,再把二极管倒头又测一次。
以听到“咯、咯”声较大的一次为准,电池正极相接的那一根引线为正极,另一根为负极
6.使用数字万用表的
档,可以测量二极管的正向导通电压。
当电表指示数字最高位为“1”,其它位空白时,表示被测电路的电阻无穷大,二极管处于反向截止状态;
当指示为3位数时,为正向导通状态,其显示的数值约等于二极管的正向导通电压毫伏(mV)值。
在正向导通状态,红表笔连接的是二极管正极。
2、三极管极性的判别
三极管分为PNP,NPN型,它有基极,集电极,发射级组成。
三极管的PN结
(a)判定基极。
用万用表R×
100或R×
1k挡测量三极管个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。
这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。
黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测三极管为PNP型管;
如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管。
(b)判定集电极c和发射极e。
(以PNP为例)将万用表置于R×
1k挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。
在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;
在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极。
C判别高频管与低频管
高频管的截止频率大于3MHz,而低频管的截止频率则小于3MHz,一般情况下,二者是不能互换的。
测量放大能力(β)。
目前有些型号的万用表具有测量三极管hFE的刻度线及其测试插座,可以很方便地测量三极管的放大倍数。
先将万用表功能开关拨至挡,量程开关拨到ADJ位置,把红、黑表笔短接,调整调零旋钮,使万用表指针指示为零,然后将量程开关拨到hFE位置,并使两短接的表笔分开,把被测三极管插入测试插座,即可从hFE刻度线上读出管子的放大倍数。
先用万用表电阻档(用高阻档,有9V的输出)测出三极管等效的二极管的共P(NPN)或共N(PNP)极,然后将使用万用表测N极间电阻(NPN),PNP则测P极间电阻。
将手指涂上点口水,呃就是唾液,将共P极和其中1个N极放在手指湿处,再测2个N极间电阻,一定要用正极表笔对着湿手指上的那个N极,看电阻是否变小,变小了就说明那个N极是集电极,共P为控制极,剩下就是发射极了。
如果测出电阻没有大的变化,将三极管反个方向再测肯定就是了。
如果是PNP管则需要将负极表笔放在湿手指的一端。
一般的指针式万用表黑笔是正极,红笔是负极,数字表大体一致。
湿手指的作用是在N极和P极之间构成一个电阻,万用表则提供电源,使三极管能够工作,工作中的三极管的BE极间因三极管的放大作用变小,这样就判断出三极管的极性了
2.二极管及三级管在电路中的作用
二极管P-N结的基本特性是单向导电性。
二极管的品种繁多,常见的有检波、整流、变容、稳压、发光等类型。
检波就是高频弱电流整流;
整流主要是低频、大电流整流。
都是利用PN结的单向导电性。
这类二极管还可用于门电路、开关电路等;
变容管就是PN结的结电容随PN结上反向电压的大小而变化,用在谐振电路中,利用电压变化就能调整谐振频率。
最常见的就是电调谐电路,比如电视机高频头中用来调台;
稳压管就是利用PN结反向击穿时,在很大的电流变化范围之内,击穿电压几乎不变。
用在稳压电路、过电压保护电路中;
发光管利用PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
用作电源指示灯、照明灯具的液晶屏的背光源。
三极管的最基本特性就是具有放大功能:
利用较小的基极电流变化,能够得到较大的集电极电流变化。
主要用作放大器、振荡器,也可用于变频、调制、开关等电路中。
三极管的主要参数及极性判断
Z304三极管的主要参数及极性判别
2.三极管电极和管型的判别
(1)目测法
①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。
依照部颁标准,三极管型号的第二位(字母),A、C表示PNP管,B、D表示NPN管,例如:
3AX为PNP型低频小功率管3BX为NPN型低频小功率管
3CG为PNP型高频小功率管3DG为NPN型高频小功率管
3AD为PNP型低频大功率管3DD为NPN型低频大功率管
3CA为PNP型高频大功率管3DA为NPN型高频大功率管
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。
(2)用万用表电阻档判别
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。
①基极的判别
判别管极时应首先确认基极。
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,约为几百欧~几千欧;
而将黑、红两表笔对调,测得电阻均较大,在几百千欧以上,此时黑表笔接的就是基极。
PNP管,情况正相反,测量时两个PN结都正偏的情况下,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、红表笔接基极,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
确定基极后,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,比较两次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。
3.三极管性能的简易测量
(1)用万用表电阻档测ICEO和
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ICEO小,电阻值小则表明ICEO大。
用手指代替基极电阻Rb,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。
4.半导体三极管的选用
选用晶体管一要符合设备及电路的要求,二要符合节约的原则。
根据用途的不同,一般应考虑以下几个因素:
工作频率、集电极电流、耗散功率、电流放大系数、反向击穿电压、稳定性及饱和压降等。
这些因素又具有相互制约的关系,在选管时应抓住主要矛盾,兼顾次要因素。
低频管的特征频率fT一般在2.5MHz以下,而高频管的fT都从几十兆赫到几百兆赫甚至更高。
选管时应使fT为工作频率的3~10倍。
原则上讲,高频管可以代换低频管,但是高频管的功率一般都比较小,动态范围窄,在代换时应注意功率条件。
一般希望β选大一些,但也不是越大越好。
β太高了容易引起自激振荡,何况一般β高的管子工作多不稳定,受温度影响大。
通常β多选40~100之间,但低噪声高β值的管子(如1815、9011~9015等),β值达数百时温度稳定性仍较好。
另外,对整个电路来说还应该从各级的配合来选择β。
例如前级用β高的,后级就可以用β较低的管子;
反之,前级用β较低的,后级就可以用β较高的管子。
集电极-发射极反向击穿电压UCEO应选得大于电源电压。
穿透电流越小,对温度的稳定性越好。
普通硅管的稳定性比锗管好得多,但普通硅管的饱和压降较锗管为大,在某些电路中会影响电路的性能,应根据电路的具体情况选用,选用晶体管的耗散功率时应根据不同电路的要求留有一定的余量。
对高频放大、中频放大、振荡器等电路用的晶体管,应选用特征频率fT高、极间电容较小的晶体管,以保证在高频情况下仍有较高的功率增益和稳定性。
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