半导体元器件的区别?

半导体元器件的区别?,第1张

二极管的基本特性就是单向导电性。检修测量时通过两个方向的截止和导通情况来判断是否损坏。二极管的主要参数有反向电压、持续正向电流、正向导通电压、耗散功率和反向恢复时间(决定适用工作频率)。不同型号的二极管,维修替换时要全面考虑这些参数,用于替换的元件参数须与元件参数相同或高出原件。

二极管的正向压降使用数字万用表的二极管测试挡可以测出,一般在0.4~0.8V之间,肖特基二极管的导通电压可以低至0.2V,在需要低电压降的场合大量应用,维修时选择替换型号尤其要引起注意。

三极管是电流控制型半导体器件,是透过基极的小电流来控制集电极相对大电流的元件。三极管有三个工作状态:截止状态、放大状态和饱和状态。因为运算放大器的广泛使用,在工控电路板中使用三极管用作模拟放大的电路已不多见,三极管的最常见用法是使用它的饱和截止状态做开关信号驱动。

场效应管的外观封装和三极管相同。场效应管属于电压控制型半导体器件,即通过控制栅极和源极电压大小来控制漏极和源极的导通情况,场效应管的栅极输入阻抗非常高。根据结构的不同,场效应管又分为P沟道和N沟道两种类型。

维修时,需要关注的几个场效应管的主要参数如下。

V DSS (漏-源电压):场效应管工作时,漏极-源极之间的电压应低于此电压;

V GS (栅极-源极电压):在栅极和源极所加控制电压的极限;

I D (漏极持续电流):场效应管导通时,漏极能持续通过的最大电流;

R DS ( ON ) (漏-源通态电阻):当漏极和源极导通后,它们之间的电阻值;

VGS(TO)栅-源阈值电压:既要使场效应管导通,加在栅极和源极之间的最小电压。

晶闸管也称可控硅,也是电流型控制半导体器件,如图1.39(a)所示,控制极和阴极之间的电阻比较小,通过施加控制极G和阴极K之间的电流来控制阳极A和阴极K之间的导通。晶闸管的特点是“一触即发”,就是在G和K之间加上电流后,A和K导通,即使去除G和K之间的电流,阳极和阴极也会维持导通。如果要关断A和K,就要断开加在A上的电压或减小A、K之间的回路电流至足够小才行。

一只标志不清的晶体管三极管,可以用万用表判断它的极性,确定它是硅管还是锗管,并同时区分它的管脚。对于一般小功率管,判断时一般只宜用Rx1K档.步骤如下:

1. 正测与反测 将红黑表笔测晶体管的任意两脚电阻,再红黑表笔互换仍测这两脚电阻,两次测量电阻读数不同,我们把电阻读数较小的那次测量叫正测,我们把电阻读数较大的那次测量叫反测。

2. 确定基极 将晶体管三只管脚编上号1.2.3. 万用表作三种测量,即1-2, 2-3,3-1,每种又分正测和反测。这六次测量中, 有三次属正测, 且电阻读数个不相同。找出正测电阻最大的那只管脚,例如1-2,另一支管脚3便是基极。这是由于不论管或管,都为两个二极管反向连接而成(如附图)。发射极,集电极与基极间的正测电阻即一般二极管正向电阻,很小。当两表笔接集电极和发射极时,其阻值远大于一般二极管正向电阻。

3. 判别极性 黑表笔接已确定的基极,红表笔接另一任意极,若为正测,则为NPN管,若为反测,则为PNP管。这是因为黑表笔接万用表内电池正端,如为正测,黑表笔接的是P端,晶体管属NPN型。如为反测,黑表笔接的是N端,晶体管属PNP型。

4. 确定集电极和发射极对集电极和发射极作正测。在正测时,对NPN管黑表笔接的是集电极,对PNP管,黑表笔接的是发射极。这是因为不论正测或反测,都有一个PN结处于反向,电池电压大部分降落在反向的PN结上。发射结正偏,集电路反偏时流过的电流较大,呈现的电阻较小。所以对NPN管,当集,射间电阻较小时,集电极接的是电池正极,即接的是黑表笔。对PNP管,当集,射间的电阻较小时,发射极接的是黑表笔。

5. 判别是硅管还是锗管 对发射极基极做正测, 若指针偏转了1/2--3/5,是硅管。若指针偏转了4/5以上,是锗管。这是因为电阻挡对基——射极作正测时, 加在基射间的电压是Ube=(1-n/N)E, E=1.5v是电池电压,N是有线性刻度的某一直流电压的总分格数,n是表针在该刻度线上偏转的分格数。通常硅管U=0.6~0.7v, 锗管Ube=0.2~0.3v。因此在测试时, 对硅管, n/N约为1/2-3/5;对锗管, n/N约为4/5以上。 另外,对于一般小功率的判别,万用表不宜采用Rx10或Rx1挡。以500型万用表测硅管来说明,该表内阻在Rx10挡是100欧,对硅管b.e极作正测是,电流达Ibe=(1.5v-0.7v)/100欧=8mA,? 测锗管时电流还要大,用Rx1挡电流更大,有可能损坏晶体管。至于Rx1k挡,该挡电池电压较高,常见的有1v,12v,15v,22.5v等几种,反测时有可能造成PN结击穿,故此挡也应慎用。

测判三极管的口诀

三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。

一、 三颠倒,找基极

大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。

测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。

假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。

二、 PN结,定管型

找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。

三、 顺箭头,偏转大

找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。

(1) 对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔→c极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。

(2) 对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:黑表笔→e极→b极→c极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c(参看图1、图3可知)。

四、 测不出,动嘴巴

若在“顺箭头,偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。


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