三极管好坏的判断
一、双极型三极管的好坏判断、极性及B、C、E的确定。
1. 好坏判断、基极及极性的判别
1)对三极管的三个电极进行编号,任意两个编号的电极与指针式万用表的红、黑表笔均有两种连接顺序(即两次测量),总共进行六次测量,六次测量中若只有两次测量指针发生偏转(电阻读数在几KΩ~几十KΩ之间),则该管完好,否则该三极管是坏的。
2)基极(B)和三极管极性的确定:
前提:三极管完好,分两种情况:
① 在指针偏转的两次测量中,始终与黑表笔相连的电极为B极,且该管极性为NPN型;
② 在指针偏转的两次测量中,始终与红表笔相连的电极为B极,且该管极性为PNP型。
2. C、E两个电极的确定
将指针式万用表的红、黑表笔分别于剩下的两个电极相连(有两种测试顺序),分两种情况:
①若1步中判断的三极管为完好的NPN型,则两次测试中,左手食指始终搭接在黑表笔所接的电极和B极之间,记录下两次测试中万用表的阻值读数分别为R1和R2,若R1<R2,则在读得R1的该次测量中,黑表笔所接电极为C极,另一个电极为E极。
②若1步中判断的三极管为完好的PNP型,则两次测试中,左手食指始终搭接在红表笔所接的电极和B极之间,记录下两次测试中万用表的阻值读数分别为R1和R2,若R1<R2,则在读得R1的该次测量中,红表笔所接电极为C极,另一个电极为E极。
例子:
测量前对三个电极编号,如右图所示,任意两个电极进行两次测量,共6次,结果如下:
连接顺序 读数结果 读数结果 连接顺序
红①黑②
R1′=∞ R4′=∞ 红③黑② R2=22KΩ
红②黑①
R2′≈15KΩ R5′=∞ 红①黑③
红②黑③
R3′=∞ R6′=≈15KΩ 红③黑①
则该三极管完好,且①号引脚为B极,三极管为NPN型管。
C、E电极确定,红、黑表笔分别与剩下的两个电极相连进行两次测量,结果如下:
红③黑②,左手食指搭接在黑表笔所接电极(②号脚)和基极之间 ,得到电阻读数R1=22KΩ
红②黑③,左手食指搭接在黑表笔所接电极(②号脚)和基极之间 ,得到电阻读数R2=300KΩ
则得到阻值最小(R1)的那次测量中(红③黑②),黑表笔所接电极②号脚为C极。
上述判断方法对于阻尼管或内部含保护电路的三极管不适用
一.管型判别
1.红定黑动法:红表笔接三极管的任一脚,黑表笔分别接三极管的另外两脚。当测得阻值小时(几十Ω~十几KΩ)为PNP型;当测得阻值大时(几百KΩ以上)为NPN型。且红表笔接的是三极管的基极
2.黑动红定法:与红定黑动法相反。
二.集电极与发射极的判别
1.PNP型管:基极与红表笔之间用手捏,阻值小的一次红表笔对应的是PNP管的集电极,黑表笔对应的是发射极。
2.NPN型管:基极与黑表笔之间用手捏,阻值小的一次黑表笔对应的是NPN管的集电极,红表笔对应的是发射极。
三.判断硅管与锗管
用R*1K档,测发射结(eb)和集电结(cb)的正向电阻,硅管大约在3-10KΩ,锗管大约在500-1000Ω之间,两结的反相电阻,硅管一般大于500KΩ,锗管在100KΩ左右。
四.判断高频管与低频管
用万用表R*1K档测量基极与发射极之间的反相电阻,如在几百千欧以上,然后将表捷拔到R*10K档,若表针能偏转至满度的一半左右,表明该管为硅管,也就是高频管,若阻值变化很小,表明该管是合金管,即低频管。
测量时对NPN管,黑表笔接发射极,红表笔接基极;对PNP管红表笔接发射极,黑表笔接基极。
三极管的主要作用是电流放大,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。
1 中、小功率三极管的检测
A 已知型号和管脚排列的三极管,可按下述方法来判断其性能好坏
(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) 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。
(c) 测量放大能力(β)。目前有些型号的万用表具有测量三极管hFE的刻度线及其测试插座,可以很方便地测量三极管的放大倍数。先将万用表功能开关拨至 挡,量程开关拨到ADJ位置,把红、黑表笔短接,调整调零旋钮,使万用表指针指示为零,然后将量程开关拨到hFE位置,并使两短接的表笔分开,把被测三极管插入测试插座,即可从hFE刻度线上读出管子的放大倍数。
另外:有此型号的中、小功率三极管,生产厂家直接在其管壳顶部标示出不同色点来表明管子的放大倍数β值,其颜色和β值的对应关系如表所示,但要注意,各厂家所用色标并不一定完全相同。 B 检测判别电极
(a) 判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测三极管为PNP型管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管。
(b) 判定集电极c和发射极e。(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1K挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极。 C 判别高频管与低频管
高频管的截止频率大于3MHz,而低频管的截止频率则小于3MHz,一般情况下,二者是不能互换的。
D 在路电压检测判断法
在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上,由于元件的安装密度大,拆卸比
较麻烦,所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡,去测量被测三极管各引脚的电压值,来推断其工作是否正常,进而判断其好坏。 2 大功率晶体三极管的检测
利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法,对检测大功率三极管来说基本上适用。但是,由于大功率三极管的工作电流比较大,因而其PN结的面积也较大。PN结较大,其反向饱和电流也必然增大。所以,若像测量中、小功率三极管极间电阻那样,使用万用表的R×1k挡测量,必然测得的电阻值很小,好像极间短路一样,所以通常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。 3 普通达林顿管的检测
用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分PNP和NPN类型、估测放大能力等项内容。因为达林顿管的E-B极之间包含多个发射结,所以应该使用万用表能提供较高电压的R×10K挡进行测量。 4 大功率达林顿管的检测
检测大功率达林顿管的方法与检测普通达林顿管基本相同。但由于大功率达林顿管内部设置了V3、R1、R2等保护和泄放漏电流元件,所以在检测量应将这些元件对测量数据的影响加以区分,以免造成误判。具体可按下述几个步骤进行:
A 用万用表R×10K挡测量B、C之间PN结电阻值,应明显测出具有单向导电性能。正、反向电阻值应有较大差异。
B 在大功率达林顿管B-E之间有两个PN结,并且接有电阻R1和R2。用万用表电阻挡检测时,当正向测量时,测到的阻值是B-E结正向电阻与R1、R2阻值并联的结果;当反向测量时,发射结截止,测出的则是(R1+R2)电阻之和,大约为几百欧,且阻值固定,不随电阻挡位的变换而改变。但需要注意的是,有些大功率达林顿管在R1、R2、上还并有二极管,此时所测得的则不是(R1+R2)之和,而是(R1+R2)与两只二极管正向电阻之和的并联电阻值。
5 带阻尼行输出三极管的检测
将万用表置于R×1挡,通过单独测量带阻尼行输出三极管各电极之间的电阻值,即可判断其是否正常。具体测试原理,方法及步骤如下:
A 将红表笔接E,黑表笔接B,此时相当于测量大功率管B-E结的等效二极管与保护电阻R并联后的阻值,由于等效二极管的正向电阻较小,而保护电阻R的阻值一般也仅有20~50 ,所以,二者并联后的阻值也较小;反之,将表笔对调,即红表笔接B,黑表笔接E,则测得的是大功率管B-E结等效二极管的反向电阻值与保护电阻R的并联阻值,由于等效二极管反向电阻值较大,所以,此时测得的阻值即是保护电阻R的值,此值仍然较小。 B 将红表笔接C,黑表笔接B,此时相当于测量管内大功率管B-C结等效二极管的正向电阻,一般测得的阻值也较小;将红、黑表笔对调,即将红表笔接B,黑表笔接C,则相当于测量管内大功率管B-C结等效二极管的反向电阻,测得的阻值通常为无穷大。
C 将红表笔接E,黑表笔接C,相当于测量管内阻尼二极管的反向电阻,测得的阻值一般都较大,约300~∞;将红、黑表笔对调,即红表笔接C,黑表笔接E,则相当于测量管内阻尼二极管的正向电阻,测得的阻值一般都较小,约几欧至几十欧。
NPN和PNP三极管的区别。
NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同,说得“专业”一点,就是“极性”问题。
NPN 是用 B→E 的电流(IB)控制 C→E 的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即 VC > VB > VE
PNP 是用 E→B 的电流(IB)控制 E→C 的电流(IC),E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即 VC < VB < VE
总之 VB 一般都是在中间,VC 和 VE 在两边,这跟通常的 BJT 符号中的位置是一致的,你可以利用这个帮助你的形象思维和记忆。而且BJT的各极之间虽然不是纯电阻,但电压方向和电流方向同样是一致的,不会出现电流从低电位处流行高电位的情况。
如今流行的电路图画法,通常习惯“男上女下”,哦不对,“阳上阴下”,也就是“正电源在上负电源在下”。那NPN电路中,E 最终都是接到地板(直接或间接),C 最终都是接到天花板(直接或间接)。PNP电路则相反,C 最终都是接到地板(直接或间接),E 最终都是接到天花板(直接或间接)。这也是为了满足上面的VC 和 VE的关系。一般的电路中,有了NPN的,你就可以按“上下对称交换”的方法得到 PNP 的版本。无论何时,只要满足上面的6个“极性”关系(4个电流方向和2个电压不等式),BJT电路就可能正常工作。当然,要保证正常工作,还必须保证这些电压、电流满足一些进一步的定量条件,即所谓“工作点”条件。
对于NPN电路:
对于共射组态,可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点,通过控制VB来控制VBE(VBE=VB-VE),从而控制IB,并进一步控制IC(从电位更高的地方流进C极,你也可以把C极看作朝上的进水的漏斗)。
对于共基组态,可以理解为把VB当作固定参考点,通过控制VE来控制VBE
(VBE=VB-VE),从而控制IB,并进一步控制IC。
如果所需的输出信号不是电流形式,而是电压形式,这时就在 C 极加一个电阻 RC,把 IC 变成电压 IC*RC。但为满足 VC>VE, RC 另一端不接地,而接正电源。
而且纯粹从BJT本身角度,而不考虑输入信号从哪里来,共射组态和共基组态其实很相似,反正都是控制VBE,只不过一个“固定” VE,改变VB,一个固定VB,改变VE。 对于共射组态,没有“固定参考点”了,可以理解为利用VBE随IC或IE变化较小的特性,使得不论输出电流IE怎么变化(当然也有个限度),VE基本上始终跟随VB变化(VE=VB-VBE),VB升高,VE也升高,VB降低,VE也降低,这就是电压跟随器的名称的由来。
PNP电路跟NPN是对称的,例如:
对于共射组态,可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点,通过控制VB来控制VEB(VEB=VE-VB),从而控制IB,并进一步控制IC(从C极流向电位更低的地方,你也可以把C极看作朝下的出水管)。
对于共基组态,可以理解为把VB当作固定参考点,通过控制VE来控制VEB(VEB=VE-VB),从而控制IB,并进一步控制IC。 ??
上面所有的VE的“固定”二字都加了引号。因为E点有时是串联负反馈的引入点,这时VE也是变化的,但这个变化是反馈信号,即由VB变化这个因造成的果。