张晓伟 阎国欣
摘 要:电子技术已广泛应用于国民生产的各个部门,国防和科学技术各个领域及人类社会生活的各个方面,半导体三极管是模拟电路的核心元件,应用十分广泛。文章研究了万用表测定三极管3个电极的方法。
关键词:半导体;PN结;单向导电性
自1984年研制出半导体器件以来,电子技术进入了晶体管时代,晶体管即三极管,具有体积小、重量轻、耗电省等优点。因此,随着科学技术的不断发展,自动化生产的迅猛进步,人们生活水平的不断提高,电子技术应用日益广泛,已渗透到国民生产的各个部门,国防和科学技术的各个领域和人类社会生活的各个方面。
三极管作为电子技术的基本元件和模拟电路的核心器件,其结构、性能和应用是我们学习电子技术时的重点内容之一。本文探讨在实际应用中三极管3个电极判定的方法。
为了叙述方便,对三极管的结构做简单介绍。
1 三极管的结构和符号
半导体三极管又叫晶体三极管,简称三极管或晶体管,由两个相距很近的PN结组成。这两个PN结将半导体基片分成3个区域:发射区、基区、集电区;从各区引出的电极分别称为发射极、基极、集电极,分别用字母e,b,c表示,也可以用大写字母E,B,C表示;发射区和基区间的PN结叫发射结,集电区和基区间的PN结叫集电结[1]。
根据内部3个区域半导体的类型不同,三极管可分为PNP型和NPN型,其结构和符号如图1所示,箭头表示发射结正向偏置时的电流流向。
2 使用万用表测定三极管3个电极
2.1 三极管管型的判定
三极管内部有两个PN结,根据PN结的单向导电性:即正向接入电路时导通,反向接入电路时截止,相当于正向电阻小、反向电阻大的特性,可以测定管型。
测试时,可以先测定管子的基极。将万用表选挡开关置于R×1 kΩ挡或R×100 Ω挡,用黑表笔和任一管脚相连(假设它是基极b),红表笔分别和另两个管脚相连,测量其阻值如图2所示。
如果测得的阻值一个很大,另一个很小。则把黑笔所接的管脚调换一个,再按上述方法测试,如果能测出两个阻值都很小(一般介于几百欧姆至几千欧姆之间),则此时黑表笔所接的就是基极,而且是NPN型管子。因为黑表笔与万用表内电池的正极相连,这时测得的是两个PN结的正向阻值,很小[2]。
如果按照上述方法测得的结果均为高阻值,则黑表笔所接的是PNP型管子的基极。因为此时两个PN结均为反向偏置,电阻较大[3]。
故可确定三极管的类型和基极。
2.2 3个电极的测定
在确定了三极管的基极b和管型后(比如,已确定为NPN型三极管),可按图3先假定一个电极为集电极c(则另一个为发射极e),接入如图3所示电路,记下欧姆表摆动的幅度;然后再把这两个待定电极对调一下,即原来假定为c极的改为e极,原来的e极改为c极接入电路,再记下欧姆表摆动的幅度。摆动幅度大(即阻值小)的一次,黑表笔接的管脚是集电极c,红表笔接的是发射极e。因为三极管只有各电极接入电路电压极性正确时放大倍数较大。如果待测管子是PNP型三极管,只要把图3电路中的红、黑表笔对调位置,测定方法同上。
3 结语
本文是在结合生产实践和理论教学的基础上總结出来的;在讨论万用表测定三极管3个电极过程中,是建立在三极管功能正常的基础上。
[参考文献]
[1]卞小梅.电子技术基础[M].北京:电子工业出版社,2017.
[2]张龙兴.电子技术基础[M]北京:高等教育出版社,2015.
[3]宁玉伟.电工电子基础[M].郑州:河南科学技术出版社,2014.