半导体元器件识别和测量

1、 实验提示实验提示 本实验本实验除运用到元器件的常识外，除运用到元器件的常识外， 还运用到还运用到模拟、数字万用表的模拟、数字万用表的简单使用，简单使用， （提前预习）。（提前预习）。 晶体管的测量晶体管的测量 测量工具测量工具: 万用表万用表 (利用万用表电阻档的利用万用表电阻档的特性特性). 测量原理测量原理: 根据二极管单向导电特性根据二极管单向导电特性. 红笔红笔 黑笔黑笔 + 0e 0r 其中其中 为等效内阻为等效内阻, 为表内的电源为表内的电源 电压电压.当万用表处于当万用表处于r1,r10, r100,r1k档时档时,一般一般 =1.5v 0r0e 0e 测量晶体二极管和晶体测量

2、晶体二极管和晶体 三极管时三极管时, ,以用电阻以用电阻 r100,r1k档档为好为好. . 万用表打到电阻档时万用表打到电阻档时 表内等效电路如下图表内等效电路如下图 所示所示: 因为这时等效内阻因为这时等效内阻r0 较大较大,流过的电流较小流过的电流较小, 可以避免损坏晶体管可以避免损坏晶体管. 为什么要用电阻为什么要用电阻r100,r1k档档? 此时万用表电源电压较高此时万用表电源电压较高 （e0=915v） v选用选用r1档档 v选用选用 r10k 档档 此时万用表电源电流较大此时万用表电源电流较大 红笔红笔 黑笔黑笔 + 0e 0r i.二极管的测量二极管的测量 选用选用r r100

3、100档或档或r r1k1k档，用档，用红表笔红表笔接二极管的一端接二极管的一端( (假假 设为设为a a端端) )，黑表笔接另一端，黑表笔接另一端( (假设为假设为b b端端) ) ，记下此时的，记下此时的 电阻值电阻值r r红黑 红黑。 。 ab 把万用表表笔对换，可记下另一个电阻值把万用表表笔对换，可记下另一个电阻值r r黑红黑红。 ab ab ab 图一图一 图二图二 现象记录现象记录测量结论测量结论 r红黑 红黑= r黑红黑红=0 坏管，内部短路坏管，内部短路 坏管，内部断路坏管，内部断路 r红黑红黑 r黑红黑红 如图一如图一 r红黑 红黑 r黑红 黑红 如图二如图二 测量结果呈低阻

4、测量结果呈低阻 值时可判断黑表值时可判断黑表 笔所接为笔所接为正极正极， 红笔红笔所接为所接为负极负极 r黑红 黑红 r红黑 红黑 r红黑 红黑与 与 r黑红 黑红 较接近较接近 二极管性能差二极管性能差,已失效已失效 好管好管 a为为 正极正极 b为为 正极正极 （1）极性判别）极性判别 i.二极管的测量二极管的测量 管子类型管子类型的判断：的判断： 硅管的正反向阻值一般比锗管大，所以当测得硅管的正反向阻值一般比锗管大，所以当测得正向阻值正向阻值在在 50050010001000欧之间，则为锗管欧之间，则为锗管 几千几十千几千几十千欧之间，则为硅管欧之间，则为硅管 且正反向阻值差别越大，管子

5、性能越好。且正反向阻值差别越大，管子性能越好。 （2）管子类型判断）管子类型判断 l . 二极管的测量二极管的测量 发光二极管（发光二极管（led）：）： 发光二极管和普通二极管一样，也是由一个发光二极管和普通二极管一样，也是由一个pn 结组成。结组成。 发光二极管的颜色取决于制作管子的材料和掺发光二极管的颜色取决于制作管子的材料和掺 入杂质的种类。其正向电压一般为入杂质的种类。其正向电压一般为1.5v3v，允许，允许 通过的电流一般为通过的电流一般为2ma20 ma，电流的大小和发，电流的大小和发 光的亮度有关。光的亮度有关。 极性判断：极性判断： （1 1）通过管脚判断：长脚阳极、短脚阴极

6、。）通过管脚判断：长脚阳极、短脚阴极。 （2 2）用模拟万用表判断：用欧姆档）用模拟万用表判断：用欧姆档10k 10k 测量其正测量其正 反向电阻。反向电阻。 （3 3）用数字万用表判断：用二极管档测量观察管子是）用数字万用表判断：用二极管档测量观察管子是 否发光。否发光。 （3）发光二极管的判断）发光二极管的判断 ii.三极管管脚的判断三极管管脚的判断(一一) 小功率三极管外形电极识别小功率三极管外形电极识别: 对于小功率三极管来说有金属外壳和塑料外壳封装两对于小功率三极管来说有金属外壳和塑料外壳封装两 种种,如下图所示如下图所示: 定 位 销 b ce 3dg6正视图正视图3dg6底视图底

7、视图 9013 金属外壳封装金属外壳封装塑料外壳封装塑料外壳封装 ii.三极管管脚的判断三极管管脚的判断(二二) 三极管基极判断原理：三极管基极判断原理： npn npn，pnppnp管各如上图一和图二所示，管各如上图一和图二所示，相当于相当于两个二极管相接而两个二极管相接而 成。我们可以利用此特性，参考前面所述的二极管测量方法，找出成。我们可以利用此特性，参考前面所述的二极管测量方法，找出 三极管三极管b b脚。脚。 b c e pnp 图二图二 b c e npn 图一图一 ii.三极管管脚的判断三极管管脚的判断(三三) 测量步骤：测量步骤： 1 1，先找，先找b b极极 用万用表电阻档，

8、任选一脚接上用万用表电阻档，任选一脚接上红表笔（假如为脚）红表笔（假如为脚），其他两脚，其他两脚 （假如为脚和脚）（假如为脚和脚）先后接上先后接上黑表笔黑表笔，测得两个电阻，测得两个电阻12、13 ，最多，最多 轮换三次共六组数据轮换三次共六组数据，直至有如下记录，直至有如下记录,则可则可判断判断管子的类型和基极管子的类型和基极 红表笔红表笔所接为所接为b b极，极， 该管为该管为pnppnp管管 黑表笔黑表笔所接为所接为b b极，极， 该管为该管为npnnpn管管 测量记录测量结论 12 13 低阻低阻 对换表笔对换表笔 三组数据三组数据均没有相等低值均没有相等低值 为坏管为坏管 对换表笔对

9、换表笔 12 13 高阻高阻 12 13 低阻低阻 12 13 高阻高阻 123 固定红表笔固定红表笔 对换表笔对换表笔 123 固定固定黑表笔黑表笔 测量结果呈相等测量结果呈相等 的低阻值时可判的低阻值时可判 断：断： 固定表笔所接为固定表笔所接为 b极极，因为红表，因为红表 笔固定笔固定,所以为所以为 p p管；管； 黑表黑表笔固定为笔固定为 管管 判断依据 ii.三极管管脚的判断三极管管脚的判断(四四) 三极管集电极和发射极判断原理：三极管集电极和发射极判断原理： 在已知在已知b b极极及及管子类型管子类型的情况下，我们在的情况下，我们在b b、c c之间加上一阻值为之间加上一阻值为91

10、k91k欧欧 的电阻的电阻, ,如下图所示如下图所示, ,相当于给被测管子的集电结上加有反向偏压相当于给被测管子的集电结上加有反向偏压, ,发射极加发射极加 上正向偏压上正向偏压, ,使其处于放大状态使其处于放大状态, ,此时电流放大倍数较高此时电流放大倍数较高, ,所产生的集电极电所产生的集电极电 流流i ic c使万用表指针明显向右偏转使万用表指针明显向右偏转, ,阻值较小阻值较小. .当红表笔接反当红表笔接反, ,相当于工作电压相当于工作电压 接反了接反了, ,管子不能正常工作管子不能正常工作, ,此时电流放大倍数大大降低此时电流放大倍数大大降低,甚至为甚至为0,万用表指针摆万用表指针摆

11、 幅极小或根本不动幅极小或根本不动,阻值很大阻值很大. 判断判断c极和极和e极的基本原理是把三极管接成单管放大电路（如下图所极的基本原理是把三极管接成单管放大电路（如下图所 示）以测量管脚在不同接法时的电流放大系数的大小来比较，当管脚接法示）以测量管脚在不同接法时的电流放大系数的大小来比较，当管脚接法 正确时的值较接法错误时的值大，则管脚接法正确时的电阻值较接法正确时的值较接法错误时的值大，则管脚接法正确时的电阻值较接法 错误时的电阻值小可判断错误时的电阻值小可判断c极和极和e极做法如下极做法如下: ro icib ie - + 黑黑 红红 万用表万用表 c b e 91k ii.三极管管脚的

12、判断三极管管脚的判断(五五) 测量步骤：测量步骤：2 2，判断，判断c c、e e极极 取取91k91k电阻电阻, ,一脚接待测三极管的一脚接待测三极管的b b极极，另一脚接三极管的任一极，另一脚接三极管的任一极(如如1脚脚).用万用万 用表测量其两管脚的电阻为用表测量其两管脚的电阻为r12,对换表笔再测得另一阻值为对换表笔再测得另一阻值为r （如下图所示）， （如下图所示）， 若两次测得的电阻值无明显差异，则该数据不能作为判别若两次测得的电阻值无明显差异，则该数据不能作为判别c极与极与e极的依据应将极的依据应将 91k电阻接另一管脚（如电阻接另一管脚（如2脚），再测电阻脚），再测电阻r12和

13、和r 如果测得的 如果测得的c极与极与e极电阻极电阻 有明显差异，则可根据下表判断有明显差异，则可根据下表判断c、e极极 管子类型管子类型 测量现象测量现象测量结论测量结论 pnp npnr12r21 r12r21 测量结果呈低阻测量结果呈低阻 值时黑表笔所接值时黑表笔所接 为为极极，红表笔红表笔 所接为所接为极极 脚为极脚为极 脚为极脚为极 测量结果呈低阻测量结果呈低阻 值时值时红表笔红表笔所接所接 为为极极，黑黑表笔表笔 所接为所接为极极 对换表笔对换表笔 b 1 2 91k b 1 2 91k iii.直流放大系数的估计直流放大系数的估计 在测好以上步骤的前提下，可测量管子的直流放大在测

14、好以上步骤的前提下，可测量管子的直流放大 系数系数 。 1.1.选用选用1 1100100或或1 1k k档，测档，测c c、e e两极的电阻为两极的电阻为r r1 1； 2.2.在在“b”b”极和极和“c”c”极之间接入极之间接入91k91k电阻（或用手捏电阻（或用手捏 住住b b 极和极和c c极，但不能相碰），测极，但不能相碰），测c c、e e两极的电阻为两极的电阻为r r2 2； 3.3.比较比较r r1 1、r r2 2的阻值，两者差别愈大，说明管子的的阻值，两者差别愈大，说明管子的 愈大。愈大。 iv. 测反向饱和电流测反向饱和电流 测试如下图，以测试如下图，以pnp为例为例 用万用表红表笔接用万用表红表笔接c极，黑表笔接极，黑表笔接e极，其阻值极，其阻值 应大于几十千欧姆，越大越好，越小则说明这个三应大于几十千欧姆，越大越好，越小则说明这个三 极管的稳定性越差。极管的稳定性越差。 pnp 红表笔红表笔