三極管的特性曲線 三極管的特性曲線是用來(lái)表示各個(gè)電極間電壓和電流之間的相互關(guān)系的,它反映出三極管的性能,是分析放大電路的重要依據(jù)。特性曲線可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得,也可在晶體管圖示儀上直觀地顯示出來(lái)。 1.輸入特性曲線 晶體管的輸入特性曲線表示了VCE為參考變量時(shí),IB和VBE的關(guān)系。 圖1是三極管的輸入特性曲線,由圖可見(jiàn),輸入特性有以下幾個(gè)特點(diǎn): (1) 輸入特性也有一個(gè)“死區(qū)”。在“死區(qū)”內(nèi),VBE雖已大于零,但IB幾乎仍為零。當(dāng)VBE大于某一值后,IB才隨VBE增加而明顯增大。和二極管一樣,硅晶體管的死區(qū)電壓VT(或稱為門檻電壓)約為0.5V,發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓VBE =(0.6~0.7)V;鍺晶體管的死區(qū)電壓VT約為0.2V,導(dǎo)通電壓約(0.2~0.3)V。若為PNP型晶體管,則發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓VBE分別為(-0.6 ~ -0.7)V和(-0.2~ -0.3)V。 (2)一般情況下,當(dāng)VCE >1V以后,輸入特性幾乎與VCE=1V時(shí)的特性重合,因?yàn)?/span>VCE >1V后,IB無(wú)明顯改變了。晶體管工作在放大狀態(tài)時(shí),VCE總是大于1V的(集電結(jié)反偏),因此常用VCE≥1V的一條曲線來(lái)代表所有輸入特性曲線。 2.輸出特性曲線 晶體管的輸出特性曲線表示以IB為參考變量時(shí),IC和VCE的關(guān)系,即: 圖2是三極管的輸出特性曲線,當(dāng)IB改變時(shí),可得一組曲線族,由圖可見(jiàn),輸出特性曲線可分放大、截止和飽和三個(gè)區(qū)域。 (1) 截止區(qū) :IB = 0的特性曲線以下區(qū)域稱為截止區(qū)。在這個(gè)區(qū)域中,集電結(jié)處于反偏,VBE≤0發(fā)射結(jié)反偏或零偏,即VC>VE≧VB。電流IC很小,(等于反向穿透電流ICEO)工作在截止區(qū)時(shí),晶體管在電路中猶如一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。 (2) 飽和區(qū) :特性曲線靠近縱軸的區(qū)域是飽和區(qū)。當(dāng)VCE<VBE時(shí),發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均處于正偏,即VB>VC>VE。在飽和區(qū)IB增大,IC幾乎不再增大,三極管失去放大作用。規(guī)定VCE=VBE時(shí)的狀態(tài)稱為臨界飽和狀態(tài),用VCES表示,此時(shí)集電極臨界飽和電流:
三極管的主要參數(shù) 工作電壓/電流 用這個(gè)參數(shù)可以指定該管的電壓電流使用范圍. 特征頻率fT :當(dāng)f= fT時(shí),三極管完全失去電流放大功能.如果工作頻率大于fT,電路將不正常工作. hFE 電流放大倍數(shù). VCEO 集電極發(fā)射極反向擊穿電壓,表示臨界飽和時(shí)的飽和電壓. PCM 最大允許耗散功率. 封裝形式 指定該管的外觀形狀,如果其它參數(shù)都正確,封裝不同將導(dǎo)致組件無(wú)法在電路板上實(shí)現(xiàn)
三極管是電流放大器件,有三個(gè)極,分別叫做集電極C,基極B,發(fā)射極E。分成NPN和PNP兩種。我們僅以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來(lái)說(shuō)明一下三極管放大電路的基本原理。
下面的分析僅對(duì)于NPN型硅三極管。如上圖所示,我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib;把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的,所以發(fā)射極E上就用了一個(gè)箭頭來(lái)表示電流的方向。三極管的放大作用就是:集電極電流受基極電流的控制(假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),并且基極電流很小的變化,會(huì)引起集電極電流很大的變化,且變化滿足一定的比例關(guān)系:集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍,即電流變化被放大了β倍,所以我們把β叫做三極管的放大倍數(shù)(β一般遠(yuǎn)大于1,例如幾十,幾百)。如果我們將一個(gè)變化的小信號(hào)加到基極跟發(fā)射極之間,這就會(huì)引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大后,導(dǎo)致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過(guò)一個(gè)電阻R的,那么根據(jù)電壓計(jì)算公式U=R*I可以算得,這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生很大的變化。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來(lái),就得到了放大后的電壓信號(hào)了。
三極管在實(shí)際的放大電路中使用時(shí),還需要加合適的偏置電路。這有幾個(gè)原因。首先是由于三極管BE結(jié)的非線性(相當(dāng)于一個(gè)二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生(對(duì)于硅管,常取0.7V)。當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時(shí),基極電流就可以認(rèn)為是0。但實(shí)際中要放大的信號(hào)往往遠(yuǎn)比0.7V要小,如果不加偏置的話,這么小的信號(hào)就不足以引起基極電流的改變(因?yàn)樾∮?/span>0.7V時(shí),基極電流都是0)。如果我們事先在三極管的基極上加上一個(gè)合適的電流(叫做偏置電流,上圖中那個(gè)電阻Rb就是用來(lái)提供這個(gè)電流的,所以它被叫做基極偏置電阻),那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí),小信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會(huì)被放大并在集電極上輸出。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào)范圍的要求,如果沒(méi)有加偏置,那么只有對(duì)那些增加的信號(hào)放大,而對(duì)減小的信號(hào)無(wú)效(因?yàn)闆](méi)有偏置時(shí)集電極電流為0,不能再減小了)。而加上偏置,事先讓集電極有一定的電流,當(dāng)輸入的基極電流變小時(shí),集電極電流就可以減?。划?dāng)輸入的基極電流增大時(shí),集電極電流就增大。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。
下面說(shuō)說(shuō)三極管的飽和情況。像上面那樣的圖,因?yàn)槭艿诫娮?/span>Rc的限制(Rc是固定值,那么最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無(wú)限增加下去的。當(dāng)基極電流的增大,不能使集電極電流繼續(xù)增大時(shí),三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否飽和的準(zhǔn)則是:Ib*β〉Ic。進(jìn)入飽和狀態(tài)之后,三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很小,可以理解為一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來(lái)當(dāng)作開(kāi)關(guān)使用:當(dāng)基極電流為0時(shí),三極管集電極電流為0(這叫做三極管截止),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi);當(dāng)基極電流很大,以至于三極管飽和時(shí),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài),那么這樣的三極管我們一般把它叫做開(kāi)關(guān)管。
如果我們?cè)谏厦孢@個(gè)圖中,將電阻Rc換成一個(gè)燈泡,那么當(dāng)基極電流為0時(shí),集電極電流為0,燈泡滅。如果基極電流比較大時(shí)(大于流過(guò)燈泡的電流除以三極管的放大倍數(shù)β),三極管就飽和,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合,燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點(diǎn)就行了,所以就可以用一個(gè)小電流來(lái)控制一個(gè)大電流的通斷。如果基極電流從0慢慢增加,那么燈泡的亮度也會(huì)隨著增加(在三極管未飽和之前)。
對(duì)于PNP型三極管,分析方法類似,不同的地方就是電流方向跟NPN的剛好相反,因此發(fā)射極上面那個(gè)箭頭方向也反了過(guò)來(lái)——變成朝里的了。
Vo = Vcc-Ic*Rc是直流信號(hào),用一個(gè)隔直電容將直流電壓,也就是Vcc隔離掉,輸出就只剩下Vo = -Ic*Rc了。注意這里的Ic實(shí)際上不是真正的Ic,而是ΔIc,即由輸入交流信號(hào)導(dǎo)致Ic變化的那部分. 輸出電壓跟輸入電壓反向,所以它是反向放大器
對(duì)三極管放大作用的理解,切記一點(diǎn):能量不會(huì)無(wú)緣無(wú)故的產(chǎn)生,所以,三極管一定不會(huì)產(chǎn)生能量,。
但三極管厲害的地方在于:它可以通過(guò)小電流控制大電流
放大的原理就在于:通過(guò)小的交流輸入,控制大的靜態(tài)直流。
假設(shè)三極管是個(gè)大壩,這個(gè)大壩奇怪的地方是,有兩個(gè)閥門,一個(gè)大閥門,一個(gè)小閥門。小閥門可以用人力打開(kāi),大閥門很重,人力是打不開(kāi)的,只能通過(guò)小閥門的水力打開(kāi)。
所以,平常的工作流程便是,每當(dāng)放水的時(shí)候,人們就打開(kāi)小閥門,很小的水流涓涓流出,這涓涓細(xì)流沖擊大閥門的開(kāi)關(guān),大閥門隨之打開(kāi),洶涌的江水滔滔流下。
如果不停地改變小閥門開(kāi)啟的大小,那么大閥門也相應(yīng)地不停改變,假若能嚴(yán)格地按比例改變,那么,完美的控制就完成了。
在這里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是輸入信號(hào)。當(dāng)然,如果把水流比為電流的話,會(huì)更確切,因?yàn)槿龢O管畢竟是一個(gè)電流控制元件。
如果某一天,天氣很旱,江水沒(méi)有了,也就是大的水流那邊是空的。管理員這時(shí)候打開(kāi)了小閥門,盡管小閥門還是一如既往地沖擊大閥門,并使之開(kāi)啟,但因?yàn)闆](méi)有水流的存在,所以,并沒(méi)有水流出來(lái)。這就是三極管中的截止區(qū)。
飽和區(qū)是一樣的,因?yàn)榇藭r(shí)江水達(dá)到了很大很大的程度,管理員開(kāi)的閥門大小已經(jīng)沒(méi)用了。如果不開(kāi)閥門江水就自己沖開(kāi)了,這就是二極管的擊穿。
在模擬電路中,一般閥門是半開(kāi)的,通過(guò)控制其開(kāi)啟大小來(lái)決定輸出水流的大小。沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候,水流也會(huì)流,所以,不工作的時(shí)候,也會(huì)有功耗。
而在數(shù)字電路中,閥門則處于開(kāi)或是關(guān)兩個(gè)狀態(tài)。當(dāng)不工作的時(shí)候,閥門是完全關(guān)閉的,沒(méi)有功耗。
截止區(qū):應(yīng)該是那個(gè)小的閥門開(kāi)啟的還不夠,不能打開(kāi)打閥門,這種情況是截止區(qū)。
飽和區(qū):應(yīng)該是小的閥門開(kāi)啟的太大了,以至于大閥門里放出的水流已經(jīng)到了它極限的流量,但是 你關(guān)小 小閥門的話,可以讓三極管工作狀態(tài)從飽和區(qū)返回到線性區(qū)。
線性區(qū):就是水流處于可調(diào)節(jié)的狀態(tài)。
擊穿區(qū):比如有水流存在一個(gè)水庫(kù)中,水位太高(相應(yīng)與Vce太大),導(dǎo)致有缺口產(chǎn)生,水流流出。而且,隨著小閥門的開(kāi)啟,這個(gè)擊穿電壓變低,就是更容易擊穿了.
NPN型三極管,由三塊半導(dǎo)體構(gòu)成,其中兩塊N型和一塊P型半導(dǎo)體組成,P型半導(dǎo)體在中間,兩塊N型半導(dǎo)體在兩側(cè)。三極管是電子電路中最重要的器件,它最主要的功能是電流 放大和開(kāi)關(guān)作用。
半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三極管,可以說(shuō)它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開(kāi)關(guān)作用。 三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的,而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成,共用的一個(gè)電極成為三極管的基極(用字母B表示)。其他的兩個(gè)電極成為集電極(用字母C表示)和發(fā)射極(用字母E表示)。
三極管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào),當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒,它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量。三極管有一個(gè)重要參數(shù)就是電流放大系數(shù)β。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí),在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流β倍的電流,即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化,并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化,這就是三極管的放大作用。
2工作原理
三極管是一種控制元件,主要用來(lái)控制電流的大小,以共發(fā)射
原理圖[1]
極接法為例(信號(hào)從基極輸入,從集電極輸出,發(fā)射極接地),當(dāng)基極電壓UB有一個(gè)微小的變化時(shí),基極電流IB也會(huì)隨之有一小的變化,受基極電流IB的控制,集電極電流IC會(huì)有一個(gè)很大的變化,基極電流IB越大,集電極電流IC也越大,反之,基極電流越小,集電極電流也越小,即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多,這就是三極管的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變化量。),三極管的放大倍數(shù)β一般在幾十到幾百倍。
三極管在放大信號(hào)時(shí),首先要進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),即要先建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn),也叫 建立偏置 ,否則會(huì)放大失真。
在三極管的集電極與電源之間接一個(gè)電阻,可將電流放大轉(zhuǎn)換成電壓放大:當(dāng)基極電壓UB升高時(shí),IB變大,IC也變大,IC 在集電極電阻RC的壓降也越大。
3NPN三極管放大電路解析
如上圖所示,我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib;把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的,所以發(fā)射極E上就用了一個(gè)箭頭來(lái)表示電流的方向。三極管的放大作用就是:集電極電流受基極電流的控制(假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),并且基極電流很小的變化,會(huì)引起集電極電流很大的變化,且變化滿足一定的比例關(guān)系:集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍,即電流變化被放大了β倍,所以我們把β叫做三極管的放大倍數(shù)(β一般遠(yuǎn)大于1,例如幾十,幾百)。如果我們將一個(gè)變化的小信號(hào)加到基極跟發(fā)射極之間,這就會(huì)引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大后,導(dǎo)致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過(guò)一個(gè)電阻R的,那么根據(jù)電壓計(jì)算公式U=R*I可以算得,這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生很大的變化。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來(lái),就得到了放大后的電壓信號(hào)了。[2]
三極管在實(shí)際的放大電路中使用時(shí),還需要加合適的偏置電路。這有幾個(gè)原因。首先是由于三極管BE結(jié)的非線性(相當(dāng)于一個(gè)二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生(對(duì)于硅管,常取0.7V)。當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時(shí),基極電流就可以認(rèn)為是0。但實(shí)際中要放大的信號(hào)往往遠(yuǎn)比0.7V要小,如果不加偏置的話,這么小的信號(hào)就不足以引起基極電流的改變(因?yàn)樾∮?/span>0.7V時(shí),基極電流都是0)。如果我們事先在三極管的基極上加上一個(gè)合適的電流(叫做偏置電流,上圖中那個(gè)電阻Rb就是用來(lái)提供這個(gè)電流的,所以它被叫做基極偏置電阻),那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí),小信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會(huì)被放大并在集電極上輸出。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào)范圍的要求,如果沒(méi)有加偏置,那么只有對(duì)那些增加的信號(hào)放大,而對(duì)減小的信號(hào)無(wú)效(因?yàn)闆](méi)有偏置時(shí)集電極電流為0,不能再減小了)。而加上偏置,事先讓集電極有一定的電流,當(dāng)輸入的基極電流變小時(shí),集電極電流就可以減小;當(dāng)輸入的基極電流增大時(shí),集電極電流就增大。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。
下面說(shuō)說(shuō)三極管的飽和情況。像上面那樣的圖,因?yàn)槭艿诫娮?/span>Rc的限制(Rc是固定值,那么最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無(wú)限增加下去的。當(dāng)基極電流的增大,不能使集電極電流繼續(xù)增大時(shí),三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否飽和的準(zhǔn)則是:Ib*β〉Ic。進(jìn)入飽和狀態(tài)之后,三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很小,可以理解為一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來(lái)當(dāng)作開(kāi)關(guān)使用:當(dāng)基極電流為0時(shí),三極管集電極電流為0(這叫做三極管截止),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi);當(dāng)基極電流很大,以至于三極管飽和時(shí),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài),那么這樣的三極管我們一般把它叫做開(kāi)關(guān)管。
如果我們?cè)谏厦孢@個(gè)圖中,將電阻Rc換成一個(gè)燈泡,那么當(dāng)基極電流為0時(shí),集電極電流為0,燈泡滅。如果基極電流比較大時(shí)(大于流過(guò)燈泡的電流除以三極管的放大倍數(shù)β),三極管就飽和,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合,燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點(diǎn)就行了,所以就可以用一個(gè)小電流來(lái)控制一個(gè)大電流的通斷。如果基極電流從0慢慢增加,那么燈泡的亮度也會(huì)隨著增加(在三極管未飽和之前)。
但是在實(shí)際使用中要注意,在開(kāi)關(guān)電路中,飽和狀態(tài)若在深度飽和時(shí)會(huì)影響其開(kāi)關(guān)速度,飽和電路在基極電流乘放大倍數(shù)等于或稍大于集電極電流時(shí)是淺度飽和,遠(yuǎn)大于集電極電流時(shí)是深度飽和。因此我們只需要控制其工作在淺度飽和工作狀態(tài)就可以提高其轉(zhuǎn)換速度。
對(duì)于PNP型三極管,分析方法類似,不同的地方就是電流方向跟NPN的剛好相反,因此發(fā)射極上面那個(gè)箭頭方向也反了過(guò)來(lái)——變成朝里的了。
4常用三極管
電子制作中常用的三極管有9 0× ×系列,包括低頻小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP),低噪聲管9014(NPN),高頻小功率管9018(NPN)等。它們的型號(hào)一般都標(biāo)在塑殼上,而樣子都一樣,都是TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝。在老式的電子產(chǎn)品中還能見(jiàn)到3DG6(低頻小功率硅管)、3AX31 (低頻小功率鍺管) 等,它們的型號(hào)也都印在金屬的外殼上。
第一部分的3表示為三極管。 第二部分表示器件的材料和結(jié)構(gòu),A: PNP型鍺材料 B: NPN型鍺材料 C: PNP型硅材料 D: NPN型硅材料 第三部分表示功能,U:光電管 K:開(kāi)關(guān)管 X:低頻小功率管 G:高頻小功率管 D:低頻大功率管 A:高頻大功率管。另外,3DJ型為場(chǎng)效應(yīng)管,BT打頭的表示半導(dǎo)體特殊元件。
5實(shí)驗(yàn)方法
按接線圖表5接好電路,注意三極管e、b、c三個(gè)管腳及發(fā)光二極管的極性不要接錯(cuò)。R1是基極的偏置電阻,當(dāng)用紅線(W)接到14號(hào)彈簧或8號(hào)彈簧時(shí)都可向基極加上偏置電流使三極管導(dǎo)通,(即c、e極間相當(dāng)于短路),發(fā)光二極管D導(dǎo)通發(fā)光。當(dāng)紅線(W)接到20號(hào)彈簧時(shí),由于20號(hào)彈簧的電位低,三極管不導(dǎo)通(即c、e間相當(dāng)于斷路)發(fā)光二極管D不發(fā)光。
6元件作用
電阻R1基極偏置用,電阻R2有限流作用,也是三極管集電極的負(fù)載電阻。發(fā)光二極管D指示作用,三極管T開(kāi)關(guān)作用,電池E供電。
三極管可以看成是2個(gè)PN結(jié)。測(cè)試其好壞只要測(cè)其PN結(jié)是否正常就行。其方法是,用電阻檔測(cè)b,c極和b,e極的正反電阻,相差幾十倍以上就是正常的。
估算NPN型三極管的電流放大系數(shù)的簡(jiǎn)單方法:
黑表筆接c極,紅表筆接e極,在c,b極間接一個(gè)50-200K的電阻,查看表針的擺動(dòng)情況,擺動(dòng)越大,β值越高。
三極管,是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。s9013 NPN三極管主要用途:作為音頻放大和收音機(jī)1W推挽輸出 。
s9014,s9013,s9015,s9012,s9018系列的晶體小功率三極管,把顯示文字平面朝自己,從左向右依次為e發(fā)射極 b基極 c集電極;對(duì)于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己,三個(gè)引腳朝下放置,則從左到右依次為e b c,s8050,8550,C2078 也是和這個(gè)一樣的。用下面這個(gè)引腳圖(管腳圖)表示:
三極管引腳圖
9013三極管[1]
e b c
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)各種晶體三極管有很多種,管腳的排列也不相同,在使用中不確定管腳排列的三極管,必須進(jìn)行測(cè)量確定各管腳正確的位置(下面有用萬(wàn)用表測(cè)量三極管的三個(gè)極的方法),或查找晶體管使用手冊(cè),明確三極管的特性及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和資料。
非9014,9013系列三極管管腳識(shí)別方法:
(a) 判定基極。用萬(wàn)用表R×100或R×1k擋測(cè)量管子三個(gè)電極中每?jī)蓚€(gè)極之間的正、反向電阻值。當(dāng)用第一根表筆接某一電極,而第二表筆先后接觸另外兩個(gè)電極均測(cè)得低阻值時(shí),則第一根表筆所接的那個(gè)電極即為基極b。這時(shí),要注意萬(wàn)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(shí),測(cè)得的阻值都較小,則可判定被測(cè)管子為PNP型三極管;如果黑表筆接的是基極b,紅表筆分別接觸其他兩極時(shí),測(cè)得的阻值較小,則被測(cè)三極管為NPN型管如9013,9014,9018。
(b) 判定三極管集電極c和發(fā)射極e。(以PNP型三極管為例)將萬(wàn)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(gè)管腳時(shí),所測(cè)得的兩個(gè)電阻值會(huì)是一個(gè)大一些,一個(gè)小一些。在阻值小的一次測(cè)量中,黑表筆所接管腳為集電極;在阻值較大的一次測(cè)量中,黑表筆所接管腳為發(fā)射極。
D 不拆卸三極管判斷其好壞的方法。
在實(shí)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(cè)時(shí)常常通過(guò)用萬(wàn)用表直流電壓擋,去測(cè)量被測(cè)管子各引腳的電壓值,來(lái)推斷其工作是否正常,進(jìn)而判斷三極管的好壞。
如是象9013 ,9014一樣NPN的用萬(wàn)用表檢測(cè)他們的引腳,黑表筆接一個(gè)極,用紅筆分別接其它兩極,兩個(gè)極都有5K阻值時(shí),黑表筆所接就是B極。這時(shí)用黑紅兩表筆分別接其它兩極,用舌尖同時(shí)添(其實(shí)也可以先用舌頭添濕一下手指然后用手指去摸,反正都不衛(wèi)生)黑表筆所接那個(gè)極和B極,表指示阻值小的那個(gè)黑表所接就是C極。(以上所說(shuō)為用指針表所測(cè),數(shù)字表為紅筆數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)部的正負(fù)級(jí)是和指正表相反的。)
9011,9012,9013,9014,8050,8550三極管的主要參數(shù)數(shù)據(jù)
9011 NPN 30V 30mA 400mW 150MHz 放大倍數(shù)20-80
9012 PNP 50V 500mA 600mW 高頻管 放大倍數(shù)30-90
9013 NPN 20V 625mA 500mW 高頻管 放大倍數(shù)40-110
9014 NPN 45V 100mA 450mW 150MHz 放大倍數(shù)20-90
8050 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz 放大倍數(shù)30-100
8550 PNP 40V 1500mA 1000mW 200MHz 放大倍數(shù)40-140。
詳情如下:
90系列三極管參數(shù)
90系列三極管大多是以90字為開(kāi)頭的,但也有以ST90、C或A90、S90、SS90、UTC90開(kāi)頭的,它們的特性及管腳排列都是一樣的。
9011 結(jié)構(gòu):NPN
集電極應(yīng)對(duì)應(yīng)集電極電壓
集電極-基電壓 50V
射極-基極電壓 5V
集電極電流0.03A
耗散功率 0.4W
結(jié)溫150℃
特怔頻率 平均 370MHZ
放大倍數(shù):D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198
9012 結(jié)構(gòu):PNP
集電極-發(fā)射極電壓 -30V
集電極-基電壓 -40V
射極-基極電壓 -5V
集電極電流0.5A
耗散功率 0.625W
結(jié)溫150℃
特怔頻率 最小 150MHZ
放大倍數(shù):D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
9013 結(jié)構(gòu):NPN
集電極-發(fā)射極電壓 25V
集電極-基電壓 45V
射極-基極電壓 5V
集電極電流0.5A
耗散功率 0.625W
結(jié)溫150℃
特怔頻率 最小 150MHZ
放大倍數(shù):D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
9014 結(jié)構(gòu):NPN
集電極-發(fā)射極電壓 45V
集電極-基電壓 50V
射極-基極電壓 5V
集電極電流0.1A
耗散功率 0.4W
結(jié)溫150℃
特征頻率 最小 150MHZ
放大倍數(shù):A60-150 B100-300 C200-600 D400-1000
9015 結(jié)構(gòu):PNP
集電極-發(fā)射極電壓 -45V
集電極-基電壓 -50V
射極-基極電壓 -5V
集電極電流0.1A
耗散功率 0.45W
結(jié)溫150℃
特怔頻率 平均 300MHZ
放大倍數(shù):A60-150 B100-300 C200-600 D400-1000
9016 結(jié)構(gòu):NPN
集電極-發(fā)射極電壓 20V
集電極-基電壓 30V
射極-基極電壓 5V
集電極電流0.025A
耗散功率 0.4W
結(jié)溫150℃
特怔頻率 平均 620MHZ
放大倍數(shù):D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198
9018 結(jié)構(gòu):NPN
集電極-發(fā)射極電壓 15V
集電極-基電壓 30V
射極-基極電壓 5V
集電極電流0.05A
耗散功率 0.4W
結(jié)溫150℃
特怔頻率 平均 620MHZ
放大倍數(shù):D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198
三極管8550
8550是一種常用的普通三極管。
它是一種低電壓,大電流,小信號(hào)的PNP型硅三極管
集電極-基極電壓Vcbo:-40V
工作溫度:-55℃ to +150℃
和8050(NPN)相對(duì)。
主要用途:
開(kāi)關(guān)應(yīng)用
射頻放大
三極管8050
8050是常用的NPN小功率三級(jí)管,下面是的8050引腳圖參數(shù)資料。
8050三級(jí)管參數(shù):類型:開(kāi)關(guān)型; 極性:NPN; 材料:硅; 最大集存器電流(A):0.5 A; 直流電增益:10 to 60; 功耗:625 mW;最大集存器發(fā)射電(VCEO):25;頻率:150 KHz
PE8050 硅 NPN 30V 1.5A 1.1W
3DG8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
2SC8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
MC8050 硅 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz
CS8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
圖1 8050和8550三極管TO-92封裝外形和引腳排列
圖2 8050和8550三極管SOT-23封裝外形和引腳排列
8050和8550三極管在電路應(yīng)用中經(jīng)常作為對(duì)管來(lái)使用,當(dāng)然很多時(shí)候也作為單管應(yīng)用。8050 為硅材料NPN型三極管;8550 為硅材料PNP型三極管。
8050S 8550S S8050 S8550 參數(shù):
耗散功率0.625W(貼片:0.3W)
集電極電流0.5A
集電極--基極電壓40V
集電極--發(fā)射極擊穿電壓25V
特征頻率fT 最小150MHZ 典型值產(chǎn)家的目錄沒(méi)給出
按三極管后綴號(hào)分為 B C D檔 貼片為 L H檔
放大倍數(shù)B85-160 C120-200 D160-300 L100-200 H200-350
C8050 C8550 參數(shù):
耗散功率1W
集電極電流1.5A
集電極--基極電壓40V
集電極--發(fā)射極擊穿電壓25V
特征頻率fT 最小100MHZ 典型190MHZ
放大倍數(shù):按三極管后綴號(hào)分為 B C D檔
放大倍數(shù)B:85-160 C:120-200 D:160-300
8050SS 8550SS 參數(shù):
耗散功率: 1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)
集電極電流1.5A
集電極--基極電壓40V
集電極--發(fā)射極擊穿電壓25V
特征頻率fT 最小100MHZ
放大倍數(shù):按三極管后綴號(hào)分為 B C D D3 共4檔
放大倍數(shù) B:85-160 C:120-200 D:160-300 D3:300-400
引腳排列有EBC ECB兩種
SS8050 SS8550 參數(shù):
耗散功率:1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)
集電極電流1.5A
集電極--基極電壓40V
集電極--發(fā)射極擊穿電壓25V
特征頻率fT 最小100MHZ
放大倍數(shù):按三極管后綴號(hào)分為 B C D 共3檔
放大倍數(shù) B:85-160 C:120-200 D:160-300
引腳排列多為EBC
UTC的 S8050 S8550 引腳排列有EBC
8050S 8550S 引腳排列有ECB
這種管子很少見(jiàn)
參數(shù):
耗散功率1W
集電極電流0.7A
集電極--基極電壓30V
集電極--發(fā)射極擊穿電壓20V
特征頻率fT 最小100MHZ 典型產(chǎn)家的目錄沒(méi)給出
放大倍數(shù):按三極管后綴號(hào)分為C D E檔
C:120-200 D:160-300 E:280-400
NEC的8050
最大集電極電流(A):0.5 A;
直流電增益:10 to 60;
功耗:625 mW;
最大集電極-發(fā)射極電壓(VCEO):25;
頻率:150 MHz 。
其它的8050
PE8050 硅 NPN 30V 1.5A 1.1W
MC8050 硅 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz
CS8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
3DG8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
2SC8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K。
值得注意的是,在代換相應(yīng)的8050或8550三極管時(shí),除了型號(hào)匹配,放大倍數(shù)也是很重要的參數(shù)。
9013三極管
9013是一種NPN型硅小功率的三極管它是非常常見(jiàn)的晶體三極管,在收音機(jī)以及各種放大電路中經(jīng)??吹剿?,應(yīng)用范圍很廣,它是NPN型小功率三極管。也可用作開(kāi)關(guān)三極管。注意:9013功率小于9014,相互替代時(shí)應(yīng)考慮電流大小。
2引腳參數(shù)
參數(shù):結(jié)構(gòu) NPN
集電極-發(fā)射極電壓 25V
集電極-基極電壓 45V
發(fā)射極-基極電壓0.7V
集電極電流Ic Max 0.5A
耗散功率 0.625W
工作溫度 -55℃ ~ +150℃
特征頻率 150MHz
放大倍數(shù) D64-91 E78-122 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
主要用途 放大電路。
9014是非常常見(jiàn)的晶體三極管,在收音機(jī)以及各種放大電路中經(jīng)??吹剿?,應(yīng)用范圍很廣,它是npn型小功率三極管。
9014三極管參數(shù)
集電極最大耗散功率PCM=0.4W(Tamb=25℃)
集電極最大允許電流ICM=0.1A
集電極基極擊穿電壓BVCBO=50V
集電極發(fā)射極擊穿電壓BVCEO=45V
發(fā)射極基極擊穿電壓BVEBO=5V
集電極發(fā)射極飽和壓降VCE(sat)=0.3V (IC=100mA; IB=5mA)
基極發(fā)射極飽和壓降VBE(sat)=1V (IC=100mA; IB=5mA)
特征頻率fT=150MHz
HFE: A=60~150; B=100~300; C=200~600; D=400~1000
1主要用途
作為低頻、低噪聲前置放大,應(yīng)用于電話機(jī)、VCD、
DVD、電動(dòng)玩具等電子產(chǎn)品(與C9015互補(bǔ))
2 識(shí)別方法
(a) 判定基極。用萬(wàn)用表R×100或R×1k擋測(cè)量管子三個(gè)電極中每?jī)蓚€(gè)極之間的正、反向電阻值。當(dāng)用第一根表筆接某一電極,而第二表筆先后接觸另外兩個(gè)電極 均測(cè)得低阻值時(shí),則第一根表筆所接的那個(gè)電極即為基極b。這時(shí),要注意萬(wàn)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(shí),測(cè)得的阻值 都較小,則可判定被測(cè)管子為PNP型三極管;如果黑表筆接的是基極b,紅表筆分別接觸其他兩極時(shí),測(cè)得的阻值較小,則被測(cè)三極管為NPN型管如 9013,9014,9018。
(b) 判定三極管集電極c和發(fā)射極e。(以PNP型三極管為例)將萬(wàn)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(gè)管腳時(shí),所測(cè)得的 兩個(gè)電阻值會(huì)是一個(gè)大一些,一個(gè)小一些。在阻值小的一次測(cè)量中,黑表筆所接管腳為集電極;在阻值較大的一次測(cè)量中,黑表筆所接管腳為發(fā)射極。
D 不拆卸三極管判斷其好壞的方法。
在實(shí)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(cè)時(shí)常常通過(guò)用萬(wàn)用表直流電壓擋,去測(cè)量被測(cè)管子各引腳的電壓值,來(lái)推斷其工作是否正常,進(jìn)而判斷三極管的好壞。
如果像9013 ,9014一樣NPN的用萬(wàn)用表檢測(cè)他們的引腳,黑表筆接一個(gè)極,用紅筆分別接其它兩極,兩個(gè)極都有5K阻值時(shí),黑表筆所接就是B極。這時(shí)用黑紅兩表筆分別接其它兩極,用舌尖同時(shí)添(其實(shí)也可以先用舌頭添濕一下手指然后用手指去摸,反正都不衛(wèi)生)黑表筆所接那個(gè)極和B極,表指示阻值小的那個(gè)黑表所接就是C 極。(以上所說(shuō)為用指針表所測(cè),數(shù)字表為紅筆數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)部的正負(fù)級(jí)是和指正表相反的。)
晶體三極管的種類很多,分類方法也有多種。下面按用途、頻率、功率、材料等進(jìn)行分類: 1,按材料和極性分有硅材料的NPN與PNP三極管.鍺材料的NPN與PNP三極管;
2,按用途分有高、中頻放大管、低頻放大管、低噪聲放大管、光電管、開(kāi)關(guān)管、高反壓管、達(dá)林頓管、帶阻尼的三極管等;
3,按功率分有小功率三極管、中功率三極管、大功率三極管;
4,按工作頻率分有低頻三極管、高頻三極管和超高頻三極管;
5,按制作工藝分有平面型三極管、合金型三極管、擴(kuò)散型三極管;
6,按外形封裝的不同可分為金屬封裝三極管、玻璃封裝三極管、陶瓷封裝三極管、塑料封裝三極管等。