晶體三極管測(cè)試題(急求三極管的相關(guān))

1.急求三極管的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)

晶體三極管，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，如圖從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極b發(fā)射極e和集電極c。 發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電極。

基區(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大，PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴，其移動(dòng)方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里；NPN型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是自由電子，其移動(dòng)方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向外。

發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。

三極管的封裝形式和管腳識(shí)別 常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類，引腳的排列方式具有一定的規(guī)律，如圖對(duì)于小功率金屬封裝三極管，按圖示底視圖位置放置，使三個(gè)引腳構(gòu)成等腰三角形的頂點(diǎn)上，從左向右依次為e b c；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。目前，國(guó)內(nèi)各種類型的晶體三極管有許多種，管腳的排列不盡相同，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，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。

晶體三極管的電流放大作用 晶體三極管具有電流放大作用，其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來(lái)控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。

我們將ΔIc/ΔIb的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號(hào)“β”表示。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一只三極管來(lái)說(shuō)是一個(gè)定值，但隨著三極管工作時(shí)基極電流的變化也會(huì)有一定的改變。

晶體三極管的三種工作狀態(tài) 截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時(shí)失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)，我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。 放大狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并處于某一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時(shí)基極電流對(duì)集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)β=ΔIc/ΔIb，這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。

飽和導(dǎo)通狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí)，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時(shí)三極管失去電流放大作用，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。

根據(jù)三極管工作時(shí)各個(gè)電極的電位高低，就能判別三極管的工作狀態(tài)，因此，電子維修人員在維修過(guò)程中，經(jīng)常要拿多用電表測(cè)量三極管各腳的電壓，從而判別三極管的工作情況和工作狀態(tài)。 使用萬(wàn)用電表檢測(cè)三極管 三極管基極的判別：根據(jù)三極管的結(jié)構(gòu)示意圖，我們知道三極管的基極是三極管中兩個(gè)PN結(jié)的公共極，因此，在判別三極管的基極時(shí)，只要找出兩個(gè)PN結(jié)的公共極，即為三極管的基極。

具體方法是將多用電表調(diào)至電阻擋的R*1k擋，先用紅表筆放在三極管的一只腳上，用黑表筆去碰三極管的另兩只腳，如果兩次全通，則紅表筆所放的腳就是三極管的基極。如果一次沒找到，則紅表筆換到三極管的另一個(gè)腳，再測(cè)兩次；如還沒找到，則紅表筆再換一下，再測(cè)兩次。

如果還沒找到，則改用黑表筆放在三極管的一個(gè)腳上，用紅表筆去測(cè)兩次看是否全通，若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次，總可以找到基極。

三極管類型的判別： 三極管只有兩種類型，即PNP型和NPN型。判別時(shí)只要知道基極是P型材料還N型材料即可。

當(dāng)用多用電表R*1k擋時(shí)，黑表筆代表電源正極，如果黑表筆接基極時(shí)導(dǎo)通，則說(shuō)明三極管的基極為P型材料，三極管即為NPN型。如果紅表筆接基極導(dǎo)通，則說(shuō)明三極管基極為N型材料，三極管即為PNP型。

硅管、鍺管的判別 硅管和鍺管在特性上有很大不同，使用時(shí)應(yīng)加以區(qū)別。我們知道，硅管和鍺管的PN結(jié)正向電阻是不一樣的，即硅管的正向電阻大，鍺管的小。

利用這一特性就可以用萬(wàn)用表來(lái)判別一只晶體管是硅管還是鍺管。 判別方法如下： 將萬(wàn)用表?yè)艿絉*100擋或R*1K擋。

測(cè)量二極管時(shí)，萬(wàn)用表的正端接二極管的負(fù)極，負(fù)端接二極管的正極；測(cè)量NPN型的三極管時(shí)，萬(wàn)用表的負(fù)端接基極，正端接集電極或發(fā)射極；測(cè)量PNP型的三極管時(shí)，萬(wàn)用表的正端接基極，負(fù)端接集電極或發(fā)射極。 按上述方法接好后，如果萬(wàn)用表的表針指示在表盤的右端或靠近滿刻度的位置上（即阻值較?。?，那么所測(cè)的管子是鍺管；如果萬(wàn)用表的表針在表盤的中間或偏右一點(diǎn)的位置上（即阻值較大），那么所測(cè)的管子是硅管。

高頻管和低頻管的判別 高頻管和低頻管因其特性和用途不同而一般不能互相代用。 判別方法為： 首先用萬(wàn)用表測(cè)量三極管發(fā)射極的反向電阻，如果是測(cè)量PNP型管，。

2.三極管的基本知識(shí)

晶體三極管又稱雙極型三極管，它是利用是有電子和空穴兩種載流子的運(yùn)動(dòng)而工作的，簡(jiǎn)稱三極管。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。

三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)

半導(dǎo)體二極管內(nèi)部只有一個(gè)pn結(jié)，若在半導(dǎo)體二極管p型半導(dǎo)體的旁邊，再加上一塊n型半導(dǎo)體如圖5-1(a)所示。由圖5-1(a)可見，這種結(jié)構(gòu)的器件內(nèi)部有兩個(gè)pn結(jié)，且n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體交錯(cuò)排列形成三個(gè)區(qū)，分別稱為發(fā)射區(qū)，基區(qū)和集電區(qū)。從三個(gè)區(qū)引出的引腳分別稱為發(fā)射極，基極和集電極，用符號(hào)e、b、c來(lái)表示。處在發(fā)射區(qū)和基區(qū)交界處的pn結(jié)稱為發(fā)射結(jié)；處在基區(qū)和集電區(qū)交界處的pn結(jié)稱為集電結(jié)。具有這種結(jié)構(gòu)特性的器件稱為三極管。

三極管通常也稱雙極型晶體管（bjt），簡(jiǎn)稱晶體管或三極管。三極管在電路中常用字母t來(lái)表示。因三極管內(nèi)部的兩個(gè)pn結(jié)互相影響，使三極管呈現(xiàn)出單個(gè)pn結(jié)所沒有的電流放大的功能，開拓了pn結(jié)應(yīng)用的新領(lǐng)域，促進(jìn)了電子技術(shù)的發(fā)展。

因圖5-1(a)所示三極管的三個(gè)區(qū)分別由npn型半導(dǎo)體材料組成，所以，這種結(jié)構(gòu)的三極管稱為npn型三極管，圖5-1(b)是npn型三極管的符號(hào)，符號(hào)中箭頭的指向表示發(fā)射結(jié)處在正向偏置時(shí)電流的流向。

根據(jù)同樣的原理，也可以組成pnp型三極管，圖5-2(a)、（b）分別為pnp型三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào)。

由圖5-1和圖5-2可見，兩種類型三極管符號(hào)的差別僅在發(fā)射結(jié)箭頭的方向上，理解箭頭的指向是代表發(fā)射結(jié)處在正向偏置時(shí)電流的流向，有利于記憶npn和pnp型三極管的符號(hào)，同時(shí)還可根據(jù)箭頭的方向來(lái)判別三極管的類型。

例如，當(dāng)大家看到“ ”符號(hào)時(shí)，因?yàn)樵摲?hào)的箭頭是由基極指向發(fā)射極的，說(shuō)明當(dāng)發(fā)射結(jié)處在正向偏置時(shí)，電流是由基極流向發(fā)射極。根據(jù)前面所討論的內(nèi)容已知，當(dāng)pn結(jié)處在正向偏置時(shí)，電流是由p型半導(dǎo)體流向n型半導(dǎo)體，由此可得，該三極管的基區(qū)是p型半導(dǎo)體，其它的兩個(gè)區(qū)都是n型半導(dǎo)體，所以該三極管為npn型三極管。

三極管的結(jié)構(gòu)

三極管的幾種常見外形，其共同特征就是具有三個(gè)電極，這就是“三極管”簡(jiǎn)稱的來(lái)歷。 通俗來(lái)講，三極管內(nèi)部為由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的三層結(jié)構(gòu)，根據(jù)分層次序分為NPN型和PNP型兩大類。NPN（一般為硅管）和PNP （一般為鍺管） 上述三層結(jié)構(gòu)即為三極管的三個(gè)區(qū)， 中間比較薄的一層為基區(qū)，另外兩層同為N型或P型，其中尺寸相對(duì)較小、多數(shù)載流子濃度相對(duì)較高的一層為發(fā)射區(qū)，另一層則為集電區(qū)。三極管的這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是三極管能夠起放大作用的內(nèi)部條件。 三個(gè)區(qū)各自引出三個(gè)電極，分別為基極（b） 、發(fā)射極（e）和集電極（c）。 三層結(jié)構(gòu)可以形成兩個(gè)PN結(jié)，分別稱為發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。三極管符號(hào)中的箭頭方向就是表示發(fā)射結(jié)的方向。三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)具有單向?qū)щ娦缘腜N結(jié)，因此當(dāng)然可以用作開關(guān)元件，但同時(shí)三極管還是一個(gè)放大元件，正是它的出現(xiàn)促使了電子技術(shù)的飛躍發(fā)展。2 三極管的電流放大作用

直流電壓源Vcc應(yīng)大于Vbb，從而使電路滿足放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電極反向偏置。改變可調(diào)電阻Rb，基極電流IB，集電極電流Ic 和發(fā)射極電流IE都會(huì)發(fā)生變化，由測(cè)量結(jié)果可以得出以下結(jié)論：

(1) IE = IB + IC （ 符合克希荷夫電流定理）

(2) IC ≈ IB *？ （ ？稱為電流放大系數(shù)，可表征三極管的電流放大能力）

(3)△ IC ≈ △ IB *?

由上可見，三極管是一種具有電流放大作用的模擬器件。

3.晶體三極管簡(jiǎn)易測(cè)試電路

晶體三極管是電子線路中運(yùn)用最多的器件之一，在很多時(shí)候都會(huì)遇到晶體三極管好壞的測(cè)試與判別，如使用萬(wàn)用表簡(jiǎn)單測(cè)試或用專用儀表檢測(cè)，但測(cè)試比較復(fù)雜。筆者在實(shí)踐中運(yùn)用了一款電路簡(jiǎn)單、測(cè)試方便直觀的晶體三極管測(cè)試電路，效果相當(dāng)不錯(cuò)。該測(cè)試電路在通常使用中，對(duì)晶體三極管作好壞的定性判斷，是能滿足需要的。

電路如附圖所示，測(cè)試時(shí)通過(guò)變色發(fā)光二極管LED1和LED2的組合發(fā)光顏色不同來(lái)實(shí)現(xiàn)判別。電路中IC1 7414是施密特6非門集成電路。由施密特觸發(fā)電路特性可知，該集成電路內(nèi)的非門均具有電壓回滯特性，利用這個(gè)特性及外圍電路構(gòu)成振蕩器可對(duì)三極管進(jìn)行測(cè)試，其電路顯得非常簡(jiǎn)單。電路中由IC1的非門1及外圍元器件構(gòu)成約250Hz的振蕩電路，該振蕩信號(hào)經(jīng)過(guò)IC1的非門2、3反相后一路送給IC1的非門4、5去測(cè)試插座的b端，另兩路分別經(jīng)過(guò)LED1或LED2及限流電阻后送給測(cè)插座c和e。在測(cè)試儀測(cè)試插座中，e、b、c分別接測(cè)試晶體三極管的三個(gè)電極。根據(jù)測(cè)試晶體三極管的類型不同，電路振蕩信號(hào)形成回路的路徑也不一樣，所以電流的方向用變色發(fā)光二極管不同顏色作指示，即可判斷被測(cè)晶體三極管的好壞。根據(jù)圖中變色發(fā)光二極管的極性接法，測(cè)試的判別依據(jù)如附表所示。

4.晶體三極管簡(jiǎn)易測(cè)試電路

晶體三極管是電子線路中運(yùn)用最多的器件之一，在很多時(shí)候都會(huì)遇到晶體三極管好壞的測(cè)試與判別，如使用萬(wàn)用表簡(jiǎn)單測(cè)試或用專用儀表檢測(cè)，但測(cè)試比較復(fù)雜。

筆者在實(shí)踐中運(yùn)用了一款電路簡(jiǎn)單、測(cè)試方便直觀的晶體三極管測(cè)試電路，效果相當(dāng)不錯(cuò)。該測(cè)試電路在通常使用中，對(duì)晶體三極管作好壞的定性判斷，是能滿足需要的。

電路如附圖所示，測(cè)試時(shí)通過(guò)變色發(fā)光二極管LED1和LED2的組合發(fā)光顏色不同來(lái)實(shí)現(xiàn)判別。電路中IC1 7414是施密特6非門集成電路。

由施密特觸發(fā)電路特性可知，該集成電路內(nèi)的非門均具有電壓回滯特性，利用這個(gè)特性及外圍電路構(gòu)成振蕩器可對(duì)三極管進(jìn)行測(cè)試，其電路顯得非常簡(jiǎn)單。電路中由IC1的非門1及外圍元器件構(gòu)成約250Hz的振蕩電路，該振蕩信號(hào)經(jīng)過(guò)IC1的非門2、3反相后一路送給IC1的非門4、5去測(cè)試插座的b端，另兩路分別經(jīng)過(guò)LED1或LED2及限流電阻后送給測(cè)插座c和e。

在測(cè)試儀測(cè)試插座中，e、b、c分別接測(cè)試晶體三極管的三個(gè)電極。根據(jù)測(cè)試晶體三極管的類型不同，電路振蕩信號(hào)形成回路的路徑也不一樣，所以電流的方向用變色發(fā)光二極管不同顏色作指示，即可判斷被測(cè)晶體三極管的好壞。

根據(jù)圖中變色發(fā)光二極管的極性接法，測(cè)試的判別依據(jù)如附表所示。

5.三極管的測(cè)試

可以用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試三極管的放大倍數(shù)，首先要先知道三極管的三個(gè)電極（腳位），然后按萬(wàn)用表的要求把各腳相對(duì)應(yīng)插入插孔（差錯(cuò)腳位影響測(cè)量）。

要區(qū)別三極管的三個(gè)電極，可按下面方法進(jìn)行：

1.基極和管子類型的判別方法：

測(cè)量的鍺管用R*100檔，硅管用R*1K檔，先固定紅表筆與任意一支腳接觸，黑表筆分別對(duì)其余兩支腳測(cè)量?？茨芊駵y(cè)量到兩次較小電阻值，若不能再把紅表筆移向其他的腳繼續(xù)測(cè)量到兩個(gè)小電阻為止，若固定紅表筆找不到兩個(gè)小電阻，可固定黑表筆繼續(xù)查找。當(dāng)找到兩個(gè)小電阻后，被固定的一支表筆所用的腳為基極。

若固定的表筆為黑表筆，則三極管為NPN型，若固定的為紅表筆，則該管為PNP。

2.判別集電極：

因?yàn)槿龢O管發(fā)射極和集電極正確連接時(shí)β大（表針擺動(dòng)幅度大），反接時(shí)β就小得多。因此，先假設(shè)一個(gè)集電極，用歐姆檔連接，（對(duì)PNP型管來(lái)說(shuō)，發(fā)射極接黑表筆，集電極接紅表筆）。測(cè)量時(shí)，用手捏?。ɑ蛴?00KΩ的電阻連接）基極和假設(shè)的集電極，兩極不能接觸，若指針擺動(dòng)幅度大，而把兩極對(duì)調(diào)后指針擺動(dòng)小，則說(shuō)明假設(shè)是正確的集電極，從而確定集電極和發(fā)射極。