项目5半导体三极管的检测与识别.ppt

项目项目5 半导体三极管的检测与识别半导体三极管的检测与识别【项目要求项目要求】学会识别三极管的种类，熟悉各种二极管的名称，了解不同类型三极管的作用，掌握三极管的检测方法；【知识要求知识要求】（1）掌握三极管的种类、作用与识别方法；（2）掌握各种三极管的主要参数；【能力要求能力要求】（1）能用目视法判断、识别常见三极管的种类，能说出各种三极管的名称；（2）对三极管的标识的主要参数能正确设读，了解其作用和用途；（3）会使用万用表对各种三极管进行正确测量，并对其质量进行判断。【项目实施目标项目实施目标】（1）熟悉各种三极管的类型和用途；（2）熟悉各种三极管的规格和用途；（3）掌握万用表检测三极管的方法；【项目实施器材项目实施器材】（1）电子产品：功率放大器若干台，两人配备一台机器（2）各种类型、不同规格的新三极管若干（3）每两人配备指针万用表1只【项目实施步骤项目实施步骤】（1）识读功率放大器上各种类型的三极管；（2）用万用表对电路板上的三极管进行在线检测项目实施方法与步骤项目实施方法与步骤（3）用万用表对与电路板上相同的新三极管进行离线检测，并分析比较在线与离线检测的结果【项目考核项目考核】（1）功放上各种类型的三极管名称；（2）不同类型三极管主要指标的识读；（3）将新的和已损坏的三极管混合在一起，先进行外观识别，再用万用表进行检测，找出已损坏的元器件，说明其故障类型；【实训报告实训报告】报告内容应包括项目实施目标、项目实施器材、项目实施步骤、三极管测量数据和实训体会，并按照下列要求将每次结果填入表中。操作操作1：功率放大器上三极管的直观识别要求：对电路板上各种三极管进行直观识别，将结果填入表41中；表41：三极管的直观识别记录表序号三极管外形三极管型号三极管材料三极管在电路中用途备注操作操作2：用指针式万用表对三极管进行质量检测：用指针式万用表对三极管进行质量检测要求：用指针式万用表对三极管的正向电阻、反向电阻进行测量，将结果填入表42。表42：三极管的正向电阻、反向电阻测量记录表序号三极管型号三极管的正向电阻三极管的反向电阻万用表档位质量判断结果操作操作3：三极管的型号及其代表意义要求：根据给定的三极管，查阅资料并按照表53中的要求进行填写。表53：三极管的型号及其代表意义序号三极管型号产地管型材料额定功率最大集电极电流3DD63DA873CG223AD303DG82SC181SH2NS401B9013901285508050操作操作4 三极管的各个极的对地电压及其判断三极管的各个极的对地电压及其判断 根据表54中给出的在放大电路中测得的三极管各个极对地的电压，判断各个极的名称、管型和材料。表54 三极管的各个极的对地电压及其判断序号三极管三个极对地电压基极发射极集电极管型材料UA=-2.3V UB=-3V UC=-6VUA=-9V UB=-6V UC=-6.3VUA=6V UB=5.7V UC=2VUA=0V UB=-0.7V UC=-6VUA=3V UB=3.7V UC=6V 1、晶体三极管是、晶体三极管是双极性双极性晶体管的简称，晶体管的简称，具有具有电流放大电流放大和和开关开关作用。作用。晶体三极管的结构：晶体三极管的结构：三区三极两结三区三极两结。三区：发射区、基区、集电区；三区：发射区、基区、集电区；三极：发射极、基极、集电极三极：发射极、基极、集电极 两结：发射结、集电结两结：发射结、集电结 晶体三极管有晶体三极管有PNP和和NPN两种。两种。项目相关知识项目相关知识发射区发射区基区集电区集电区基区基极基极发射极集电极发射极集电极发射结集电结集电结发射结箭头方向箭头方向-电流方向电流方向2、三极管的放大作用和载流子的运动、三极管的放大作用和载流子的运动三极管的放大作用三极管的放大作用：必须由其：必须由其内部结构内部结构和和外部电压条件外部电压条件来保证。来保证。（1）内部结构：）内部结构：a)发射区掺杂浓度发射区掺杂浓度最高最高，多子载流子浓度很高。，多子载流子浓度很高。发射载流子发射载流子b)基区做得很基区做得很薄薄，掺杂浓度，掺杂浓度最低最低，基区中多子浓度很低。，基区中多子浓度很低。传送和控制载流子传送和控制载流子c)集电结结面积集电结结面积比较大比较大，多子浓度比发射区低（得多）。，多子浓度比发射区低（得多）。收集载流子。收集载流子。（2）外部条件：）外部条件：三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压 发射结发射结正偏正偏，由，由VBB保证保证 集电集集电集反偏反偏，由，由VCC、VBB保证保证共共发射极接法发射极接法c区区b区区e区区载流子的运动：载流子的运动：以以NPN管：管：发射区发射电子（发射区发射电子（IE），到达基区，），到达基区，一小部分与基区空穴复合形成基极一小部分与基区空穴复合形成基极电流（电流（IB），大部分被集电极收集），大部分被集电极收集（IC）三者电流关系：三者电流关系：IE=IB+IC电流放大倍数：电流放大倍数：IC/IB电流放大系数，它电流放大系数，它电流放大系数，它电流放大系数，它只与管子的结构尺只与管子的结构尺只与管子的结构尺只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，寸和掺杂浓度有关，寸和掺杂浓度有关，寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。与外加电压无关。与外加电压无关。与外加电压无关。3 3、三种组态、三种组态 双双极极型型三三极极管管有有三三个个电电极极。两两个个输输入入两两个个输输出出，必必定定有有一一个个电电极极是是公共电极。公共电极。其其三种组态三种组态：共发射极、共基极、共集电极。：共发射极、共基极、共集电极。4、三极管的电流放大倍数、三极管的电流放大倍数NPNNPN管，共发射极放大电路管，共发射极放大电路=I=IC C/I/IB B 共发射极共发射极共基极共基极共集电极共集电极5、三极管在电路中三种状态：放大，饱和，截止、三极管在电路中三种状态：放大，饱和，截止 放大：放大：发射极发射极PN结正偏、集电极结正偏、集电极PN结反偏结反偏；饱和：饱和：两个两个PN结均正偏结均正偏；截止：截止：两个两个PN结均反偏结均反偏；例：例：NPN管，三种工作状态判断管，三种工作状态判断6、NPN、PNP管管放大放大状态时，状态时，VE、VB、VC关系关系 NPN管：管：VC VB VE，PNP管：管：VE VB VC，电流方向电流方向电压降低方向电压降低方向放大放大截止截止饱和饱和NNPNNPNNP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电极数字母表示器件的材料和类型字母表示器件的用途数字表示序号字母表示规格符号意义符号意义符号意义意义意义3三极管ABCDPNP型，锗材料NPN型，锗材料PNP型，硅材料NPN型，硅材料KXGDATYOJCSBTFHPINGJ开关管低频小功率管高频小功率管低频大功率管高频大功率管半导体闸流管体效应器件MOS场效应管结型场效应管场效应器件半导体特殊器件复合管PIN管激光管反映了极限参数、直流参数、交流参数的差别反映承受反向电压的程度。A,B,C,D，A:最低知识知识1 国产三极管型号命名方法国产三极管型号命名方法三极管型号：三极管型号：，由，由5部分组成。部分组成。知识知识2 三极管的类型与用途三极管的类型与用途 三极管有多种类型，按材料分：锗三极管、硅三极管；按极性分：PNP管、NPN管；按用途：大功率三极管、小功率三极管、高频三极管、低频三极管、光电三极管；按封装材料不同分：金属封装三极管、塑料封装三极管、玻璃壳封装晶体管、表面封装晶体管、陶瓷封装晶体管。1、大/小功率/低频/高频/超高频三极管 最大集电极允许耗散功率PCM1W，小功率三极管；1W PCM10W，中功率三极管；PCM10W，大功率三极管；特征频率：f 3MHZ，低频三极管；3MHZ f 30MHZ，中频三极管；f 30MHZ，高频三极管；f 300MHZ，超高频三极管；（微波三极管）高频中、大功率三极管一般用于视频放大电路、前置放大电路、互补驱动电路、高压开关电路及行推动等电路；中、低频小功率三极管主要用于工作频率较低、功率在1W以下的低频放大电路和功率放大等电路中。中、低频大功率三极管一般用于在电视机、音响等家电中作为电压调整器管、开关管场输出管、行输出管、功率输出管、逆变器、不间断电源等系统电路中。2、开关三极管 开关三极管是一种饱和、截至状态变换速度较快的三极管，用于各种脉冲电路、开关电路及功率输出电路中。分小功率开关管和高反压大功率开关管。小功率开关管用于高频放大电路、脉冲电路、开关电路、同步分离电路；反压大功率开关管主要用于彩色电视机、计算机显示器中做开关电源管、行输出管、逆变器、不间断电源（UPS）等系统电路中。常用有：MJ13007，2S1942，2SD820，2SD14013、达林顿管 也称复合晶体管，采用复合连接方式，将两只或多只晶体管的集电极连在一起，而将第一只晶体管的发射极直接耦合到第二只晶体管的基极，依次连接而成，最后引出E、B、C。大林顿管可以扩大电流驱动能力，12，晶体管的类型取决于第一个管子。知识知识3 三极管的识别三极管的识别1、普通三极管在电路中用字母、普通三极管在电路中用字母“V”或或“VT”加数字表示。加数字表示。2、三极管的型号识别、三极管的型号识别（1）常用的）常用的2SA、2SB、2SC、2SD系列三极管，常把系列三极管，常把2S省省掉，例：掉，例：C1518就表示就表示2SC1518；（2）日产塑料小功率管，其型号后面标有）日产塑料小功率管，其型号后面标有“R”，说明引脚，说明引脚排列与普通管子相反。排列与普通管子相反。（3）根据国产三极管命名规则识别。例）根据国产三极管命名规则识别。例3AX81:锗材料锗材料PNP型低频小功率管。型低频小功率管。（4）美国电子工业协会规定的晶体管分立元件命名规则）美国电子工业协会规定的晶体管分立元件命名规则 JAN(J):军用品；军用品；1：二极管；：二极管；N：美国；：美国；2：三极管；：三极管；例：例：JAN2N2904:等记序号为等记序号为2904的军用三极管的军用三极管 2N3464：NPN高频大功率管高频大功率管（5）日本半导体器件型号命名方法）日本半导体器件型号命名方法 第第1位：位：0：光电二极管；：光电二极管；1：二极管；：二极管；2：三极管；：三极管；3：有有3个个PN结的晶体管；结的晶体管；n-1：n-1个个PN结晶体管结晶体管金属封装三极管塑料封装三极管第第2位位：S；第第3位：位：A:PNP型高频管；型高频管；B:PNP型低频管；型低频管；C:NPN型高频管；型高频管；D:NPN型低频管；型低频管；F:P控制极晶闸管；控制极晶闸管；G:N控制极晶闸管；控制极晶闸管；H:N基极单结晶体管；基极单结晶体管；J:P沟道场效应管；沟道场效应管；K:N沟道场效应管；沟道场效应管；M:双向晶闸管；双向晶闸管；第第4位：四位以上数字，登记序号位：四位以上数字，登记序号例：例：2SD1427:NPN型低频三极管型低频三极管 2SC2680:NPN型高频三极管型高频三极管 常把常把2S省略。省略。（6）三极管壳顶上有色点，作为）三极管壳顶上有色点，作为值的标志，其标志分档如下：值的标志，其标志分档如下：01525405580120180270400600 棕棕 红红 橙橙 黄黄 绿绿 蓝蓝 紫紫 灰灰 白白 黑黑知识知识4 三极管的检测三极管的检测1、三极管引脚的识别、三极管引脚的识别（1）中小功率金属封装三极管，小凸片附近的引脚：）中小功率金属封装三极管，小凸片附近的引脚：e极；极；大功率金属封装三极管，其管壳为集电极；大功率金属封装三极管，其管壳为集电极；（2）指针式万用表）指针式万用表 检测检测 判定管子基极及管子类型：判定管子基极及管子类型：用用R100档或档或R1k档，黑表棒接三极管任一极，红表棒接另外档，黑表棒接三极管任一极，红表棒接另外两极，如果测定的电阻都很小，则黑表棒接的是两极，如果测定的电阻都很小，则黑表棒接的是b极，该管是极，该管是NPN管；反之，如果：红表棒接任一极，黑表棒接另外两个极，管；反之，如果：红表棒接任一极，黑表棒接另外两个极，测定电阻都很小，则红表棒接的是测定电阻都很小，则红表棒接的是b极，管子是极，管子是PNP管。管。判定集电极和发射极：判定集电极和发射极：PNP管：红表棒接基极，黑表棒分别接两个极，测量电阻，其中管：红表棒接基极，黑表棒分别接两个极，测量电阻，其中测得电阻较小的一次，黑表棒接的是集电极，电阻大的一次，黑测得电阻较小的一次，黑表棒接的是集电极，电阻大的一次，黑表棒接的是发射极；表棒接的是发射极；（3）用数字万用表检测）用数字万用表检测 判定管子电极及类型判定管子电极及类型 步骤：步骤：数字万用表拨至二极管档，数字万用表拨至二极管档，红表棒接某一引脚，黑表棒分别接触另两个极红表棒接某一引脚，黑表棒分别接触另两个极 如果两次显示值都小于如果两次显示值都小于1V，则管子是，则管子是NPN，红表棒接的是基极；，红表棒接的是基极；如果两次都显示如果两次都显示“OL”（1），则管子是），则管子是PNP，红表棒接的是基极；，红表棒接的是基极；如果两次显示值不一致，则不是基极；如果两次显示值不一致，则不是基极；如果显示值都为如果显示值都为0.60.8V，则被测管为，则被测管为NPN中小功率管；值较大中小功率管；值较大 一次黑表棒接的是发射极；一次黑表棒接的是发射极；(例：例：0.684,0.682)如果显示值都为如果显示值都为0.40.6V，则被测管为，则被测管为NPN大功率管；值较大一次大功率管；值较大一次 黑表棒接的是发射极；黑表棒接的是发射极；(例：例：0.468,0.557)如果显示值都小于如果显示值都小于0.4V,则为则为PNP管，数值大的一次，红表棒接的是管，数值大的一次，红表棒接的是 发射极；发射极；知识知识5 三极管的主要参数三极管的主要参数1、电流放大系数、电流放大系数 直流电流放大倍直流电流放大倍 交流电流放大倍数交流电流放大倍数 2、耗散功率、耗散功率 PCM=UCE*IC 3、集电极最大集电极最大 电流电流 ICM 4、最大反向电压最大反向电压 集电极集电极-发射极之间的反向击穿电压发射极之间的反向击穿电压 UCEO 集电极集电极-基极之间的反向击穿电压基极之间的反向击穿电压UCBO 发射极发射极-基极之间的反向击穿电压基极之间的反向击穿电压UEBO 5、通频带、通频带 指针式万用表使用技巧指针式万用表使用技巧（1）“舍近求远舍近求远”转动万用表拨盘，一定要顺时针旋转，保护万用表的多刀多掷开关；转动万用表拨盘，一定要顺时针旋转，保护万用表的多刀多掷开关；（2）“偷工减料偷工减料”测量电路通断或者测量二极管、三极管的测量电路通断或者测量二极管、三极管的PN结电阻时，不必做欧结电阻时，不必做欧姆档校准工作；姆档校准工作；（3）“避低就高避低就高”用万用表测量电路通断或者测量二极管、三极管的用万用表测量电路通断或者测量二极管、三极管的PN结电阻时，结电阻时，尽量不使用尽量不使用“R1”“R10”低档位，而用低档位，而用“R1k”档，避免档，避免增加电池电量的消耗；增加电池电量的消耗；（4）“联合作战联合作战”测量发光二极管，可用两块指针式万用表串联测量，档位测量发光二极管，可用两块指针式万用表串联测量，档位“R10k”档，可使发光二极管发出亮光。（注意：档位要一致）档，可使发光二极管发出亮光。（注意：档位要一致）技能与技巧技能与技巧1、三极管的主要技术指标有3个：值、集电极最大电流和集电极反向耐压。2、检测三极管最常用的方法是用万用表测量集电极和发射极的正反向电阻，根据其判定三极管的管型、极性。项目小结项目小结课后练习课后练习1、三极管有何用途?2、三极管主要有那些性能参数？3、如何用万用表判定三极管的好坏和极性？