一、电流放大系数
1.共发射极电流放大系数
(1)共发射极直流电流放大系数 ,它表示贴片三极管在共射极连接时,某工作点处直流电流IC与IB的比值,当忽略ICBO时
(2)共发射极交流电流放大系数β它表示贴片三极管共射极连接、且UCE恒定时,集电极电流变化量ΔIC与基极电流变化量ΔIB之比,即
管子的β值大小时,放大作用差;β值太大时,工作性能不稳定。因此,一般选用β为30~80的管子。
2.共基极电流放大系数
共基极直流电流放大系数它表示贴片三极管在共基极连接时,某工作点处IC 与 IE的比值。在忽略ICBO的情况下
(2)共基极交流电流放大系数α,它表示贴片三极管作共基极连接时,在UCB 恒定的情况下,IC和IE的变化量之比,即:
通常在很小时, 与β, 与α相差很小,因此,实际使用中经常混用而不加区别。
二、极间反向电流
1.集-基反向饱和电流ICBO
ICBO是指发射极开路,在集电极与基极之间加上一定的反向电压时,所对应的反向电流。它是少子的漂移电流。在一定温度下,ICBO 是一个常量。随着温度的升高ICBO将增大,它是贴片三极管工作不稳定的主要因素。在相同环境温度下,硅管的ICBO比锗管的ICBO小得多。
2.穿透电流ICEO
ICEO是指基极开路,集电极与发射极之间加一定反向电压时的集电极电流。ICEO与ICBO的关系为:
该电流好象从集电极直通发射极一样,故称为穿透电流。ICEO和ICBO一样,也是衡量贴片三极管热稳定性的重要参数。
三、频率参数
频率参数是反映贴片三极管电流放大能力与工作频率关系的参数,表征贴片三极管的频率适用范围。
1.共射极截止频率fβ
贴片三极管的β值是频率的函数,中频段β=βo几乎与频率无关,但是随着频率的增高,β值下降。当β值下降到中频段βO1/ 倍时,所对应的频率,称为共射极截止频率,用fβ表示。
2.特征频率
当三极管的β值下降到β=1时所对应的频率,称为特征频率。在fβ~fT的范围内,β值与f几乎成线性关系,f越高,β越小,当工作频率f>fT,时,贴片三极管便失去了放大能力。
四、极限参数
1.最大允许集电极耗散功率PCM
PCM 是指三极管集电结受热而引起晶体管参数的变化不超过所规定的允许值时,集电极耗散的最大功率。当实际功耗Pc大于PCM时,不仅使管子的参数发生变化,甚至还会烧坏管子。PCM可由下式计算:
PCM =ICUCE GS0126
当已知管子的PCM 时,利用上式可以在输出特性曲线上画出PCM 曲线。
2.最大允许集电极电流ICM
当IC很大时,β值逐渐下降。一般规定在β值下降到额定值的2/3(或1/2)时所对应的集电极电流为ICM当IC>ICM时,β值已减小到不实用的程度,且有烧毁管子的可能。
3.反向击穿电压BVCEO与BVCEO
BVCEO是指基极开路时,集电极与发射极间的反向击穿电压。
BVCBO是指发射极开路时,集电极与基极间的反向击穿电压。一般情况下同一管子的
BVCEO(0.5~0.8)BVCBO 。贴片三极管的反向工作电压应小于击穿电压的(1/2~1/3),以保证管子安全可靠地工作。
贴片三极管的3个极限参数PCM 、ICM、BVCEO和前面讲的临界饱和线 、截止线所包围的区域,便是贴片三极管安全工作的线性放大区。一般作放大用的贴片三极管,均须工作于此区贴片三极管基本作用是放大,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是贴片三极管的放大作用。 三极管还可以作电子开关,以及配合其它电子元件还可以构成振荡器等。
在代换时,必须了解清楚原管子(或要求的管子)的性能(是通用三极管、是开关三极管等)、结构(如达林顿管、带阻贴片三极管、组合贴片三极管)或有特殊要求(如高反压、低噪声等)及—些主要参数然后从手册(或公司数据手册)找同一性能、功能、结构及参数相似的进行试验或代换,另外,要注意的是工作频率(是MF段、HF段、VHF段或UHF段等).选用的要满足工作频率的要求。
2质量检测方案
(a)测量极间电阻。将万用表置于R×100或R×1K挡,按照红、黑表笔的六种不同接法进行测试。其中,发射结和集电结的正向电阻值比较低,其他四种接法测得的电阻值都很高,约为几百千欧至无穷大。但不管是低阻还是高阻,硅材料三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间电阻大得多。
(b)贴片三极管的穿透电流ICEO的数值近似等于管子的倍数β和集电结的反向电流ICBO的乘积。ICBO随着环境温度的升高而增长很快,ICBO的增加必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大将直接影响管子工作的稳定性,所以在使用中应尽量选用ICEO小的管子。
通过用万用表电阻直接测量三极管e-c极之间的电阻方法,可间接估计ICEO的大小,具体方法如下:
万用表电阻的量程一般选用R×100或R×1K挡,对于PNP管,黑表管接e极,红表笔接c极,对于NPN型三极管,黑表笔接c极,红表笔接e极。要求测得的电阻越大越好。e-c间的阻值越大,说明管子的ICEO越小;反之,所测阻值越小,说明被测管的ICEO越大。一般说来,中、小功率硅管、锗材料低频管,其阻值应分别在几百千欧、几十千欧及十几千欧以上,如果阻值很小或测试时万用表指针来回晃动,则表明ICEO很大,管子的性能不稳定。
3规格型号
9011 1T
9012 2T
9013 J3
9014 J6
9015 M6
9016 Y6
9018 J8
S8050 J3Y
S8550 2TY
8050 Y1
8550 Y2
2SA1015 BA
2SC1815 HF
2SC945 CR
MMBT3904 1AM
MMBT3906 2A
MMBT2222 1P
MMBT5401 2L
MMBT5551 G1
MMBTA42 1D
MMBTA92 2D
BC856 3D
BC807-16 5A
BC807-25 5B
BC807-40 5C
BC817-16 6A
BC817-25 6B
BC817-40 6C
BC846A 1A
BC846B 1B
BC847A 1E
BC847B 1F
BC847C 1G
BC848A 1J
BC848B 1K
BC848C 1L
BC856A 3A
BC856B 3B
BC857A 3E
BC857B 3F
BC858A 3J
BC858B 3K
BC858C 3L
2SA733 CS
UN2111 V1
UN2112 V2
UN2113 V3
UN2211 V4
UN2212 V5
UN2213 V6
2SC3356 R23
2SC3838 AD
2N7002 702
4分类
按极性划分为两种:一种是NPN型三极管,是目前最常用的一种,另一种是PNP型三极管
。按材料分为两种:一种是硅三极管,目前是最常用的一种,另一种是锗三极管,以前这种三极管用的多。三极按工作频率划分为两种:一种是低频三极管,主要用于工作频率比较低的地方;另一种是高频三极管,主要用于工作频率比较高的地方。按功率分为三种:一种是小功率三极管,它的输出功率小些;一种是中功率三极管,它的输出功率大些;另一种是大功率三极管,它的输出功率可以很大,主要用于大功率输出场合。按用途分为:放大管和开关管。
5用途
贴片三极管和插件三极管是一样的,只不过是封装不同而已。贴片更小,省空间和免去人工插件。
插件一般是TO-92封装,而贴片一般是SOT-23封装。
两者在放大参数上基本是一样的。
从功能上讲,无论贴片还是插件三级管用途相同:
1.信号放大 (工作在放大区)
2. 开关 (工作在饱和和截止区)
二、 三级管的分类:
按极性划分为两种:一种是NPN型三极管,是目前最常用的一种,另一种是PNP型三极管。按材料分为两种:一种是硅三极管,目前是最常用的一种,另一种是锗三极管,以前这种三极管用的多。三极按工作频率划分为两种:一种是低频三极管,主要用于工作频率比较低的地方;另一种是高频三极管,主要用于工作频率比较高的地方。按功率分为三种:一种是小功率三极管,它的输出功率小些;一种是中功率三极管,它的输出功率大些;另一种是大功率三极管,它的输出功率可以很大,主要用于大功率输出场合。按用途分为:放大管和开关管。
三、 三极管的组成:
三极管由三块半导体构成,对于NPN型三极管由两块N型和一块P型半导体构成,如图A所示,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧,各半导体所引出的电极见图中所示。在P型和N型半导体的交界面形成两个PN结,在基极与集电极之间的PN结称为集电结,在基极与发射极之间的PN结称为发射结。 图B是PNP型三极管结构示意图,它用两块P型半导体和一块N型半导体构成。
A B
四、 三极管在电路中的工作状态:
三极管有三种工作状态:截止状态、放大状态、饱和状态。当三极管用于不同目的时,它的工作状态是不同的。
1、截止状态:当三极管的工作电流为零或很小时,即IB=0时,IC和IE也为零或很小,三极管处于截止状态。
2、放大状态:在放大状态下,IC=βIB,其中β(放大倍数)的大小是基本不变的(放大区的特征)。有一个基极电流就有一个与之相对应的集电极电流。
3、饮和状态:在饮和状态下,当基极电流增大时,集电极电流不再增大许多,当基极电流进一步增大时,集电极电流几乎不再增大。
工作状态
定义
电流特征
解流
截止状态
集电极与发射极之间电阻很大 IB=0或很小,IC或IE为零或很
小因为IC=βIB
利用电流为零或很小特征,可以判断三极管已处于截止状态
放大状态
集电极与发射极之间内阻受基极电流大小控制,基极电流大,其内阻小 IC=βIB
IE=(1+β)IB
有一个基极电流就有一个对应的集电极电流和发射极电流,基极电流能有效地控制集电极电流和发射极电流
饱和状态
集电极与发射之间内阻很小 各电极电流均很大,基极电流已无法控制集电极电流和发射极电流 电流放大倍数β已很小,甚至小于1
(用直流电控制信号的一种方式)
五、 三极管的作用:
放大、调制、谐振、开关
1、电流放大:
三极管是一个电流控制器件,它用基极电流IB来控制集电极电流IC和发射极电流IE,没有IB就没有IC和IE,只要有一个很小的IB,就有一个很大的IC。在放大电路中,就是利用三极管的这一特性来放大信号的。
2、开关作用:
当三极管做开关时,工作在截止、饱和两个状态。
在三极管开关电路中,三极管的集电极和发射极之间相当于一个开关,当三极管截止时它的集电极和发射之间的内阻很大,相当于开关的断开状态;当三极管饱和时它的集电极和发射极之间内阻很小,相当于开关的接通状态。
导通状态的工作条件:UB>UE,且UBE≥0.7V,CE结内阻很小,此时电流可以从集电极经CE结流向发射极。
截止状态的工作条件:UBE<0.7V,时,也就是基极没有电流时,CE结内阻很大,此时CE结没有电流流过。
硅三极管和锗三极管的导通、截止电压也是不同的:
硅三极管:导通电压UBE>0.7V ,截止电压UBE<0.7V。
锗三极管:导通电压UBE>0.3V ,截止电压UBE<0.3V。
六、 三极管的测量及好坏判断