《电工电子技术及应用》课件 4-1-2 半导体三极管的识别及测试

电工电子技术及应用任务4-1-2半导体三极管的识别及测试学习内容及目标：学习目标能力目标1、能够借助资料，完成对三极管的直观识别；

2、能够正确使用万用表对三极管进行检测。知识目标1、熟悉三极管的内部结构、图形符号及其封装形式

2、掌握三极管的电流分配关系和电流放大作用

3、理解并掌握三极管的输入和输出特性曲线及主要参数态度目标1、培养学生的知识迁移能力

2、培养学生对知识的钻研精神任务4-1-2半导体三极管的识别及测试2情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类1.结构外形常见三极管外形如图4-1-2-1所示。

贴片式塑封小功率塑封大功率金属封装大功率管图4-1-2-1三极管外形3情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类1.结构外形半导体三极管的结构示意图如图4-1-2-2所示，有两种类型：NPN型和PNP型。

图4-1-2-2三极管结构及电路符号4情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类1.结构外形

BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型5情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类1.结构外形

BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高6情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类1.结构外形

BECNNP基极发射极集电极发射结集电结7情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类1.结构外形BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管8情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类1.结构外形三极管的基本结构是在一块半导体基片上，用一定的工艺方法形成两个PN结。

两个PN结：发射结—发射区与基区之间形成的PN结；集电结—集电区与基区之间形成的PN结。

三个区：发射区、基区、集电区。

三个电极：发射极E、基极B和集电极C。

9情境4直流稳压电源组装、调试及维修一、半导体三极管的结构及分类2.分类按所用的半导体材料可分为硅管和锗管；按功率大小可分为大、中、小功率管；按频率特性可分为低频管和高频管等。

10情境4直流稳压电源组装、调试及维修二、三极管的电流分配与放大作用

如图所示电路,IB所经过的回路称为输入回路,IC所经过的回路称为输出回路,两个回路的公共端是三极管的发射极E,所以上述电路称为共发射极电路,简称共射极电路。改变电位器RP的大小，从实验结果可以看到：11情境4直流稳压电源组装、调试及维修二、三极管的电流分配与放大作用

12情境4直流稳压电源组装、调试及维修二、三极管的电流分配与放大作用

1.IE=IC+IB3.IB=0,IC=ICEO4.要使晶体管放大,发射结必须正偏,集电结必须反偏。13情境4直流稳压电源组装、调试及维修情境4直流稳压电源组装、调试及维修14BECNNPEBRBECIE基区空穴向发射区的扩散可忽略。IBE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE

，多数扩散到集电结。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。二、三极管的电流分配与放大作用14情境4直流稳压电源组装、调试及维修情境4直流稳压电源组装、调试及维修15BECNNPEBRBECIE集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO

ICEIBEICE从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。二、三极管的电流分配与放大作用15情境4直流稳压电源组装、调试及维修情境4直流稳压电源组装、调试及维修16IB=IBE-ICBO

IBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO

ICEIBE二、三极管的电流分配与放大作用16情境4直流稳压电源组装、调试及维修UCE1VIB(

A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V

死区电压，硅管0.5V，锗管0.1V。三、三极管的特性曲线1.输入特性曲线17情境4直流稳压电源组装、调试及维修IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死区电压，称为截止区。2.输出特性曲线18情境4直流稳压电源组装、调试及维修IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=

IB称为线性区（放大区）当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=

IB。2.输出特性曲线19情境4直流稳压电源组装、调试及维修情境4直流稳压电源组装、调试及维修20IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCE

UBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。2.输出特性曲线20情境4直流稳压电源组装、调试及维修输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且

IC

=

IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：UCE

UBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止区：UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO

0

21情境4直流稳压电源组装、调试及维修2.输出特性曲线前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。共射直流电流放大倍数：工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为

IB，相应的集电极电流变化为

IC，则交流电流放大倍数为：1.电流放大倍数和

：四、三极管的主要参数及选用（一）主要参数22情境4直流稳压电源组装、调试及维修（一）主要参数例：UCE=6V时：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,

IC=2.3mA。求电流放大系数。在以后的计算中，一般作近似处理：

=23情境4直流稳压电源组装、调试及维修2.集-基极反向饱和电流ICBO

AICBOICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。指的是发射极开路时在C、B间加上一定的反向电压时的电流。24情境4直流稳压电源组装、调试及维修（一）主要参数情境4直流稳压电源组装、调试及维修25BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBO

IBE

IBEICBO进入N区，形成IBE。根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流

IBE。集电结反偏有ICBO3.集-射极反向饱和电流ICEOICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。25情境4直流稳压电源组装、调试及维修情境4直流稳压电源组装、调试及维修264.三极管的极限参数（1）集电极最大电流ICM

集电极电流IC上升会导致三极管的

值的下降，当

值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。（2）集-射极反向击穿电压

当集---射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。26情境4直流稳压电源组装、调试及维修（一）主要参数情境4直流稳压电源组装、调试及维修2727（3）集电极最大允许功耗PCM

集电极电流IC

流过三极管，所发出的功率为：PC=ICUCE

必定导致结温上升，所以PC有限制。PC

PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区27情境4直流稳压电源组装、调试及维修（一）主要参数情境4直流稳压电源组装、调试及维修281、根据使用条件选PCM在安全工作区域的管子，并给予适当的散热要求。

2、要注意工作时的反向电压，特别是UCE不应超过击穿电压U（BR）CEO的二分之一。

3、要注意工作时的最大集电极电流IC不应超过ICM。

4、要根据使用要求（是小功率还是大功率，低频、高频还是超高频，工作电源的极性，β值大小要求等）选择三极管。（二）晶体三极管的选择注意事项28情境4直流稳压电源组装、调试及维修（一）管脚极性判断五、晶体三极管的测试1.基极B和三极管类型的判断将指针式万用表欧姆档置“R×100”或“R×1K”处，先假设三极管某极为“基极”，并将黑笔接在假设的基极上，再将红表笔先后接到其余两个电极上，如果两次测得的电阻值都很大（或者都很小），约为几千欧至十几千欧（或约为几百欧至几千欧），而对换表笔后测得的两个反向电阻值都很小（或很大），则可确定假定的基极是正确的。否则，说明原假设的基极是错误的，这时就必须重新假设另一电极为“基极”，再重复上述的测试，最多重复两次就可找到真正的基极。当基极确定以后，将黑表笔接基极，红表笔分别接其他两极。此时，若测得的电阻值都很小，则该三极管为NPN型，反之，则为

PNP型。29情境4直流稳压电源组装、调试及维修（二）集电极C和发射极E的判断五、晶体三极管的测试以NPN型管为例，如图4-1-2-7，把黑表笔接到假定的集电极C上，红表笔接到假定的发射极E上，并且用手捏住B和C极（不能使B和C直接接触），通过人体，相当于在B和C之间接入偏置电阻。读出表头所示C、E间的电阻值，然后将红、黑两表笔反接