張曉偉 閻國欣
摘 要:電子技術已廣泛應用于國民生產的各個部門,國防和科學技術各個領域及人類社會生活的各個方面,半導體三極管是模擬電路的核心元件,應用十分廣泛。文章研究了萬用表測定三極管3個電極的方法。
關鍵詞:半導體;PN結;單向導電性
自1984年研制出半導體器件以來,電子技術進入了晶體管時代,晶體管即三極管,具有體積小、重量輕、耗電省等優點。因此,隨著科學技術的不斷發展,自動化生產的迅猛進步,人們生活水平的不斷提高,電子技術應用日益廣泛,已滲透到國民生產的各個部門,國防和科學技術的各個領域和人類社會生活的各個方面。
三極管作為電子技術的基本元件和模擬電路的核心器件,其結構、性能和應用是我們學習電子技術時的重點內容之一。本文探討在實際應用中三極管3個電極判定的方法。
為了敘述方便,對三極管的結構做簡單介紹。
1 三極管的結構和符號
半導體三極管又叫晶體三極管,簡稱三極管或晶體管,由兩個相距很近的PN結組成。這兩個PN結將半導體基片分成3個區域:發射區、基區、集電區;從各區引出的電極分別稱為發射極、基極、集電極,分別用字母e,b,c表示,也可以用大寫字母E,B,C表示;發射區和基區間的PN結叫發射結,集電區和基區間的PN結叫集電結[1]。
根據內部3個區域半導體的類型不同,三極管可分為PNP型和NPN型,其結構和符號如圖1所示,箭頭表示發射結正向偏置時的電流流向。
2 使用萬用表測定三極管3個電極
2.1 三極管管型的判定
三極管內部有兩個PN結,根據PN結的單向導電性:即正向接入電路時導通,反向接入電路時截止,相當于正向電阻小、反向電阻大的特性,可以測定管型。
測試時,可以先測定管子的基極。將萬用表選擋開關置于R×1 kΩ擋或R×100 Ω擋,用黑表筆和任一管腳相連(假設它是基極b),紅表筆分別和另兩個管腳相連,測量其阻值如圖2所示。
如果測得的阻值一個很大,另一個很小。則把黑筆所接的管腳調換一個,再按上述方法測試,如果能測出兩個阻值都很?。ㄒ话憬橛趲装贇W姆至幾千歐姆之間),則此時黑表筆所接的就是基極,而且是NPN型管子。因為黑表筆與萬用表內電池的正極相連,這時測得的是兩個PN結的正向阻值,很小[2]。
如果按照上述方法測得的結果均為高阻值,則黑表筆所接的是PNP型管子的基極。因為此時兩個PN結均為反向偏置,電阻較大[3]。
故可確定三極管的類型和基極。
2.2 3個電極的測定
在確定了三極管的基極b和管型后(比如,已確定為NPN型三極管),可按圖3先假定一個電極為集電極c(則另一個為發射極e),接入如圖3所示電路,記下歐姆表擺動的幅度;然后再把這兩個待定電極對調一下,即原來假定為c極的改為e極,原來的e極改為c極接入電路,再記下歐姆表擺動的幅度。擺動幅度大(即阻值?。┑囊淮?,黑表筆接的管腳是集電極c,紅表筆接的是發射極e。因為三極管只有各電極接入電路電壓極性正確時放大倍數較大。如果待測管子是PNP型三極管,只要把圖3電路中的紅、黑表筆對調位置,測定方法同上。
3 結語
本文是在結合生產實踐和理論教學的基礎上總結出來的;在討論萬用表測定三極管3個電極過程中,是建立在三極管功能正常的基礎上。
[參考文獻]
[1]卞小梅.電子技術基礎[M].北京:電子工業出版社,2017.
[2]張龍興.電子技術基礎[M]北京:高等教育出版社,2015.
[3]寧玉偉.電工電子基礎[M].鄭州:河南科學技術出版社,2014.