(1)簡述三極體B C E極以及NPN PNP管型的判定方法

時間 2021-10-15 00:20:53

1樓:看起風了

一、三極體的電流放大原理晶體三極體(以下簡稱三極體)按材料分有兩種:鍺管和矽管。而每一種又有npn和pnp兩種結構形式,但使用最多的是矽npn和pnp兩種三極體,兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的,下面僅介紹npn矽管的電流放大原理。

圖1、晶體三極體(npn)的結構圖一是npn管的結構圖,它是由2塊n型半導體中間夾著一塊p型半導體所組成,從圖可見發射區與基區之間形成的pn結稱為發射結,而集電區與基區形成的pn結稱為集電結,三條引線分別稱為發射極e、基極b和集電極。當b點電位高於e點電位零點幾伏時,發射結處於正偏狀態,而c點電位高於b點電位幾伏時,集電結處於反偏狀態,集電極電源ec要高於基極電源ebo。在製造三極體時,有意識地使發射區的多數載流子濃度大於基區的,同時基區做得很薄,而且,要嚴格控制雜質含量,這樣,一旦接通電源後,由於發射結正確,發射區的多數載流子(電子)極基區的多數載流子(控穴)很容易地截越過發射結構互相向反方各擴散,但因前者的濃度基大於後者,所以通過發射結的電流基本上是電子流,這股電子流稱為發射極電流ie。

由於基區很薄,加上集電結的反偏,注入基區的電子大部分越過集電結進入集電區而形成集電集電流ic,只剩下很少(1-10%)的電子在基區的空穴進行復合,被複合掉的基區空穴由基極電源eb重新補紀念給,從而形成了基極電流ibo根據電流連續性原理得:ie=ib+ic這就是說,在基極補充一個很小的ib,就可以在集電極上得到一個較大的ic,這就是所謂電流放大作用,ic與ib是維持一定的比例關係,即:β1=ic/ib式中:

β--稱為直流放大倍數,集電極電流的變化量△ic與基極電流的變化量△ib之比為:β=△ic/△ib式中β--稱為交流電流放大倍數,由於低頻時β1和β的數值相差不大,所以有時為了方便起見,對兩者不作嚴格區分,β值約為幾十至一百多。三極體是一種電流放大器件,但在實際使用中常常利用三極體的電流放大作用,通過電阻轉變為電壓放大作用。

二、三極體的特性曲線1、輸入特性圖2(b)是三極體的輸入特性曲線,它表示ib隨ube的變化關係,其特點是:1)當uce在0-2伏範圍內,曲線位置和形狀與uce有關,但當uce高於2伏後,曲線uce基本無關通常輸入特性由兩條曲線(ⅰ和ⅱ)表示即可。2)當ube<uber時,ib≈o稱(0~uber)的區段為「死區」當ube>uber時,ib隨ube增加而增加,放大時,三極體工作在較直線的區段。

3)三極體輸入電阻,定義為:rbe=(△ube/△ib)q點,其估算公式為:rbe=rb+(β+1)(26毫伏/ie毫伏)rb為三極體的基區電阻,對低頻小功率管,rb約為300歐。

2、輸出特性輸出特性表示ic隨uce的變化關係(以ib為引數)從圖2(c)所示的輸出特性可見,它分為三個區域:截止區、放大區和飽和區。截止區當ube<0時,則ib≈0,發射區沒有電子注入基區,但由於分子的熱運動,集電集仍有小量電流通過,即ic=iceo稱為穿透電流,常溫時iceo約為幾微安,鍺管約為幾十微安至幾百微安,它與集電極反向電流icbo的關係是:

icbo=(1+β)icbo常溫時矽管的icbo小於1微安,鍺管的icbo約為10微安,對於鍺管,溫度每升高12℃,icbo數值增加一倍,而對於矽管溫度每升高8℃,icbo數值增大一倍,雖然矽管的icbo隨溫度變化更劇烈,但由於鍺管的icbo值本身比矽管大,所以鍺管仍然受溫度影響較嚴重的管,放大區,當晶體三極體發射結處於正偏而集電結於反偏工作時,ic隨ib近似作線性變化,放大區是三極體工作在放大狀態的區域。飽和區當發射結和集電結均處於正偏狀態時,ic基本上不隨ib而變化,失去了放大功能。根據三極體發射結和集電結偏置情況,可能判別其工作狀態。

圖2、三極體的輸入特性與輸出特性截止區和飽和區是三極體工作在開關狀態的區域,三極體和導通時,工作點落在飽和區,三極體截止時,工作點落在截止區。三、三極體的主要引數1、直流引數(1)集電極一基極反向飽和電流icbo,發射極開路(ie=0)時,基極和集電極之間加上規定的反向電壓vcb時的集電極反向電流,它只與溫度有關,在一定溫度下是個常數,所以稱為集電極一基極的反向飽和電流。良好的三極體,icbo很小,小功率鍺管的icbo約為1~10微安,大功率鍺管的icbo可達數毫安,而矽管的icbo則非常小,是毫微安級。

(2)集電極一發射極反向電流iceo(穿透電流)基極開路(ib=0)時,集電極和發射極之間加上規定反向電壓vce時的集電極電流。iceo大約是icbo的β倍即iceo=(1+β)icbooicbo和iceo受溫度影響極大,它們是衡量管子熱穩定性的重要引數,其值越小,效能越穩定,小功率鍺管的iceo比矽管大。(3)發射極---基極反向電流iebo集電極開路時,在發射極與基極之間加上規定的反向電壓時發射極的電流,它實際上是發射結的反向飽和電流。

(4)直流電流放大係數β1(或hef)這是指共發射接法,沒有交流訊號輸入時,集電極輸出的直流電流與基極輸入的直流電流的比值,即:β1=ic/ib2、交流引數(1)交流電流放大係數β(或hfe)這是指共發射極接法,集電極輸出電流的變化量△ic與基極輸入電流的變化量△ib之比,即:β=△ic/△ib一般電晶體的β大約在10-200之間,如果β太小,電流放大作用差,如果β太大,電流放大作用雖然大,但效能往往不穩定。

(2)共基極交流放大係數α(或hfb)這是指共基接法時,集電極輸出電流的變化是△ic與發射極電流的變化量△ie之比,即:α=△ic/△ie因為△ic<△ie,故α<1。高頻三極體的α>0.

90就可以使用α與β之間的關係:α=β/(1+β)β=α/(1-α)≈1/(1-α)(3)截止頻率fβ、fα當β下降到低頻時0.707倍的頻率,就是共發射極的截止頻率fβ;當α下降到低頻時的0.

707倍的頻率,就是共基極的截止頻率fαofβ、fα是表明管子頻率特性的重要引數,它們之間的關係為:fβ≈(1-α)fα(4)特徵頻率ft因為頻率f上升時,β就下降,當β下降到1時,對應的ft是全面地反映電晶體的高頻放大效能的重要引數。3、極限引數(1)集電極最大允許電流icm當集電極電流ic增加到某一數值,引起β值下降到額定值的2/3或1/2,這時的ic值稱為icm。

所以當ic超過icm時,雖然不致使管子損壞,但β值顯著下降,影響放大質量。(2)集電極----基極擊穿電壓bvcbo當發射極開路時,集電結的反向擊穿電壓稱為bvebo。(3)發射極-----基極反向擊穿電壓bvebo當集電極開路時,發射結的反向擊穿電壓稱為bvebo。

(4)集電極-----發射極擊穿電壓bvceo當基極開路時,加在集電極和發射極之間的最大允許電壓,使用時如果vce>bvceo,管子就會被擊穿。(5)集電極最大允許耗散功率pcm集電流過ic,溫度要升高,管子因受熱而引起引數的變化不超過允許值時的最大集電極耗散功率稱為pcm。管子實際的耗散功率於集電極直流電壓和電流的乘積,即pc=uce×ic.

使用時慶使pc<pcm。pcm與散熱條件有關,增加散熱片可提高pcm

2樓:最愛人王

三極體字面向自己,

有兩種讀法ebc和ecb,

數字萬用表打二極體檔,

紅色表筆放第一腳,黑色觸碰2腳和3腳,有一次會顯示數字的為pnp管,如都不會顯示數字,

把黑色表筆放第一腳,紅色碰二和三腳,如有顯示數字,為npn管。

字面向自己,左手邊為第一腳

如何判別三極體的極性和管型(npn或pnp)?

3樓:匿名使用者

三極體的管型及管腳的判別是電子技術初學者的一項基本功,為了幫助讀者迅速掌握測判方法,筆者總結出四句口訣:「三顛倒,找基極;pn結,定管型;順箭頭,偏轉大;測不準,動嘴巴。」下面讓我們逐句進行解釋吧。

測判三極體的口訣

一、 三顛倒,找基極

大家知道,三極體是含有兩個pn結的半導體器件。根據兩個pn結連線方式不同,可以分為npn型和pnp型兩種不同導電型別的三極體,測試三極體要使用萬用電表的歐姆擋,並選擇r×100或r×1k擋位。

假定我們並不知道被測三極體是npn型還是pnp型,也分不清各管腳是什麼電極。測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時,我們任取兩個電極(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,觀察錶針的偏轉角度;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,觀察錶針的偏轉角度。

在這三次顛倒測量中,必然有兩次測量結果相近:即顛倒測量中表針一次偏轉大,一次偏轉小;剩下一次必然是顛倒測量前後指標偏轉角度都很小,這一次未測的那隻管腳就是我們要尋找的基極。

二、 pn結,定管型

找出三極體的基極後,我們就可以根據基極與另外兩個電極之間pn結的方向來確定管子的導電型別。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,若表頭指標偏轉角度很大,則說明被測三極體為npn型管;若表頭指標偏轉角度很小,則被測管即為pnp型。

三、 順箭頭,偏轉大

找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發射極e呢?這時我們可以用測穿透電流iceo的方法確定集電極c和發射極e。

(1) 對於npn型三極體,穿透電流的測量電路如圖3所示。根據這個原理,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標偏轉角度都很小,但仔細觀察,總會有一次偏轉角度稍大,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體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射極e。

(2) 對於pnp型的三極體,道理也類似於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體符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一定是發射極e,紅表筆所接的一定是集電極c。

四、 測不出,動嘴巴

若在「順箭頭,偏轉大」的測量過程中,若由於顛倒前後的兩次測量指標偏轉均太小難以區分時,就要「動嘴巴」了。具體方法是:在「順箭頭,偏轉大」的兩次測量中,用兩隻手分別捏住兩表筆與管腳的結合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用「順箭頭,偏轉大」的判別方法即可區分開集電極c與發射極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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