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文檔簡介

1、二極管圖二槌管保示希號:Q.VT恒蜻晶世音(歿基根二撮 吾T雙向腫發(fā)二曾表示微號.目貓壓二柢苦表示布號ZO.D肖轉(zhuǎn)型三眼首覲含三板管表示倍號:0.VT雙色發(fā)光二根管瘢示將號:LED加湖型三報管嬴示得號-G.VT三極管工作原理三極管是電流放大器件,有三個極,分別叫做集電極C,基極B,發(fā)射極E。分成NPN和PNP 兩種。我們僅以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基本原理。一、電流放大下面的分析僅對于NPN型硅三極管。如上圖所示,我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做 基極電流Ib;把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個電流的方向都 是流出發(fā)射極的,所以發(fā)射

2、極E上就用了一個箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作用就 是:集電極電流受基極電流的控制(假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),并 且基極電流很小的變化,會引起集電極電流很大的變化,且變化滿足一定的比例關(guān)系:集電 極電流的變化量是基極電流變化量的B倍,即電流變化被放大了8倍,所以我們把B叫做 三極管的放大倍數(shù)(B一般遠(yuǎn)大于1,例如幾十,幾百)。如果我們將一個變化的小信號加 到基極跟發(fā)射極之間,這就會引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大后,導(dǎo)致了 Ic很 大的變化。如果集電極電流Ic是流過一個電阻R的,那么根據(jù)電壓計算公式U二R*I可以算 得,這電阻上電壓就會發(fā)生很大的變化。我們將這個

3、電阻上的電壓取出來,就得到了放大后 的電壓信號了。二、偏置電路三極管在實際的放大電路中使用時,還需要加合適的偏置電路。這有幾個原因。首先是由于 三極管BE結(jié)的非線性(相當(dāng)于一個二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才 能產(chǎn)生(對于硅管,常取0.7V)。當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時,基極電流就可 以認(rèn)為是0。但實際中要放大的信號往往遠(yuǎn)比0.7V要小,如果不加偏置的話,這么小的信 號就不足以引起基極電流的改變(因為小于0.7V時,基極電流都是0)。如果我們事先在三 極管的基極上加上一個合適的電流(叫做偏置電流,上圖中那個電阻Rb就是用來提供這個 電流的,所以它被叫做基極偏置電阻)

4、,那么當(dāng)一個小信號跟這個偏置電流疊加在一起時, 小信號就會導(dǎo)致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會被放大并在集電極上輸出。另 一個原因就是輸出信號圍的要求,如果沒有加偏置,那么只有對那些增加的信號放大,而 對減小的信號無效(因為沒有偏置時集電極電流為0,不能再減小了)。而加上偏置,事先 讓集電極有一定的電流,當(dāng)輸入的基極電流變小時,集電極電流就可以減??;當(dāng)輸入的基 極電流增大時,集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。三、開關(guān)作用下面說說三極管的飽和情況。像上面那樣的圖,因為受到電阻Rc的限制(Rc是固定值,那 么最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無

5、限增加下去的。當(dāng)基極電流 的增大,不能使集電極電流繼續(xù)增大時,三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否 飽和的準(zhǔn)則是:Ib*B1&進(jìn)入飽和狀態(tài)之后,三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很 小,可以理解為一個開關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來當(dāng)作開關(guān)使用:當(dāng)基極電流 為0時,三極管集電極電流為0(這叫做三極管截止),相當(dāng)于開關(guān)斷開;當(dāng)基極電流很大, 以至于三極管飽和時,相當(dāng)于開關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài),那么這樣 的三極管我們一般把它叫做開關(guān)管。四、工作狀態(tài)如果我們在上面這個圖中,將電阻Rc換成一個燈泡,那么當(dāng)基極電流為0時,集電極電流 為0,燈泡滅。如果基極電流比較大時(大于

6、流過燈泡的電流除以三極管的放大倍數(shù)B), 三極管就飽和,相當(dāng)于開關(guān)閉合,燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的B分之一 大一點(diǎn)就行了,所以就可以用一個小電流來控制一個大電流的通斷。如果基極電流從0慢 慢增加,那么燈泡的亮度也會隨著增加(在三極管未飽和之前)。對于PNP型三極管,分析方法類似,不同的地方就是電流方向跟NPN的剛好相反,因此發(fā)射 極上面那個箭頭方向也反了過來一一變成朝里的了。檢測三極管的口訣三極管的管型及管腳的判別是電子技術(shù)初學(xué)者的一項基本功,為了幫助讀者迅速掌握測判方 法,筆者總結(jié)出四句口訣:“三顛倒,找基極;PN結(jié),定管型;順箭頭,偏轉(zhuǎn)大;測不準(zhǔn),動嘴巴?!毕旅孀屛覀冎鹁溥M(jìn)

7、行解釋吧。一、三顛倒,找基極大家知道,三極管是含有兩個PN結(jié)的半導(dǎo)體器件。根據(jù)兩個PN結(jié)連接方式不同,可以分為 NPN型和PNP型兩種不同導(dǎo)電類型的三極管,圖1是它們的電路符號和等效電路。測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋,并選擇RX10 0或RX1k擋位。圖2繪出了萬用電表 歐姆擋的等效電路。由圖可見,紅表筆所連接的是表電池的負(fù)極,黑表筆則連接著表電池的 正極。假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型,也分不清各管腳是什么電極。測試的第 一步是判斷哪個管腳是基極。這時,我們?nèi)稳蓚€電極(如這兩個電極為1、2),用萬用電表 兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻,觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度;接著,再取

8、1、3兩個電極和2、 3兩個電極,分別顛倒測量它們的正、反向電阻,觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度。在這三次顛倒測量 中,必然有兩次測量結(jié)果相近:即顛倒測量中表針一次偏轉(zhuǎn)大,一次偏轉(zhuǎn)小;剩下一次必然 是顛倒測量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小,這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極(參看 圖1、圖2不難理解它的道理)。二、PN結(jié),定管型找出三極管的基極后,我們就可以根據(jù)基極與另外兩個電極之間PN結(jié)的方向來確定管子的 導(dǎo)電類型(圖1)。將萬用表的黑表筆接觸基極,紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極,若 表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大,則說明被測三極管為NPN型管;若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,則被測 管即為PNP型。三、順箭頭,偏轉(zhuǎn)大

9、找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發(fā)射極e呢?這時我們可以用測穿透電 流ICEO的方法確定集電極c和發(fā)射極e。(1)對于NPN型三極管,穿透電流的測量電路如圖3所示。根據(jù)這個原理,用萬用電表的黑、 紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測量中萬用表指針偏轉(zhuǎn)角度 都很小,但仔細(xì)觀察,總會有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大,此時電流的流向一定是:黑表筆一c極fb 極一e極一紅表筆,電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致(“順箭頭”),所以此時 黑表筆所接的一定是集電極c,紅表筆所接的一定是發(fā)射極e。(2)對于PNP型的三極管,道理也類似于NPN型,其電流流向一定是:黑表筆fe極

10、fb極 fc極一紅表筆,其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一 定是發(fā)射極e,紅表筆所接的一定是集電極c(參看圖1、圖3可知)。四、測不出,動嘴巴若在“順箭頭,偏轉(zhuǎn)大”的測量過程中,若由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū) 分時,就要“動嘴巴”了。具體方法是:在“順箭頭,偏轉(zhuǎn)大”的兩次測量中,用兩只手分 別捏住兩表筆與管腳的結(jié)合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用“順箭頭,偏轉(zhuǎn) 大的判別方法即可區(qū)分開集電極c與發(fā)射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用,目的 是使效果更加明顯??傊龢O管二極管的基礎(chǔ)知識一.二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(DIODE),在半

11、導(dǎo)體二極管部有一個PN結(jié)兩個引線端子,這種電子器件按照 外加電壓的方向,具備單向電流的轉(zhuǎn)導(dǎo)性。一般來講,晶體二極管是一個曲型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的 P-N結(jié)界面。二一些常用二極管電路符號:肯奇基二源首表矛褚號:隹Q登爭三略表示努號:qlvt雙色春光二儡管寢有鏘號匕LED半導(dǎo)體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示,如:D5表示編號為5的半導(dǎo)體二極管。4-半導(dǎo)體二極管按照所用的半導(dǎo)體材料,可分為 鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據(jù)其不同用途,可 分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、硅功 率開關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)

12、通電壓是:a:硅二極管在兩極加上電壓,并且電壓大于0.6V時才能導(dǎo)通,導(dǎo)通后電壓保持在0.6-0.8V之間.b:錯二極管在兩極加上電壓,并且電壓大于0.2V時才能導(dǎo)通,導(dǎo)通后電壓保持在0.2-0.3V之間半導(dǎo)體二極管主要特性是單向?qū)щ娦?,也就是在正向電壓的作用下,?dǎo)通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦?dǎo)通電阻 極大或無窮大,即;正向?qū)ǎ聪蚪刂?半導(dǎo)體二極管的識別方法:a;目視法判斷半導(dǎo)體二極管的極性:一般在實物的電路圖中可以通過眼睛直接看出半導(dǎo)體二極管的正負(fù)極.在實物中如果看到一端有顏色標(biāo)示的是負(fù)極,另外一端是正極.如下圖:b:用萬用表(指針表)判斷半導(dǎo)體二極管的極性:通常選用萬用表的歐姆檔(R

13、*100或R*1K),然后分別用萬用表的兩 表筆分別出到二極管的兩個極上出,當(dāng)二極管導(dǎo)通,測的阻值較小(一般幾十歐姆至幾千歐姆之間),這時黑表筆接 的是二極管的正極,紅表筆接的是二極管的負(fù)極.當(dāng)測的阻值很大(一般為幾百至幾千歐姆),這時黑表筆接的是二 極管的負(fù)極,紅表筆接的是二極管的正極。c:測試注意事項:用數(shù)字式萬用表去測二極管時,紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負(fù)極,此時測得的阻 值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚担@與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。8半導(dǎo)體二極管的好壞判別用萬用表(指針表)R*100或R*1K檔測量二極管的正,反向電阻要求在1K左右,反向電阻應(yīng)在100K以上.總之, 正向

14、電阻越小越好.反向電阻越大越好.若正向電阻無窮大,說明二極管部斷路,若反向電阻為零,表 明二極管以擊穿,部斷開或擊穿的二極管均不能使用.9.二極管封裝及耐壓下面主要介紹公司產(chǎn)品所用的一些二極管封裝,以便大家認(rèn)識和了解。封裝:DO-35類 如:1N4148,插件1/2W的穩(wěn)壓二極管,如下圖:1N4148是一種小型的高速開關(guān)二極管,平均正向整流電流為150mA,連續(xù)反向電壓最大75V,重復(fù)峰值反向電壓最大100V.封裝:LL-34類如:貼片穩(wěn)壓二極管,如下圖:封裝:DO-41 類 如:1N4007, 1N5819, FR107, HER107,如下圖:1N4001-1A/50V1N4002-1A/

15、100V1N4003-1A/200V1N4004-1A/400V1N4005-1A/600V1N4006-1A/800V1N4007- 1A/1000V1N5817-1A/20V1N5818-1A/30V1N5819 - 1A/40V1N5817, 1N5818,1N5819 屬于肖特基二極管。FR107和HER107的最大正向整流電流和最高反向耐壓都是一樣的(大家自己進(jìn)行推算),只是1N4007是普通的整流 二極管,F(xiàn)R107是快恢復(fù)整流二極管,HER107是高效率整流二極管。封裝:DO-15 類 如:SB240,SB260,SB2100,HER201,HER202。HER208,如下圖:H

16、ER201-2A/50VHER203-2A/200VHER205-2A/400VHER207-2A/800VHER202-2A/100VHER204-2A/300VHER206+2A/600VHER208- 2A/1000V3.SB240-2A/40VSB2100-2A/100VSB260-2A/60VSB240,SB260,SB2100屬于肖特基二極管,HER201,HER202。HER208屬于高效率整流二極管。封裝:DO-201AD(DO-27)類 如:SB340,SB360,SB3100,SB540,SB560,SB5100,如下圖:SB340-3A/40VSB360-3A/60VSB

17、540-5A/40VSB360-3A/60VSB3100-3A/100VSB560-5A/60V:TO-22B05類-5分60鐵封和 塑封5100-5A/M001G100CT,MBR101MBR20100CT, MBR20150CT, MBR3045CT,如下圖:塑封鐵封MBR1045CT-10A/45VMBR101000CT-10A/100VMBR2045CT-20A/45VMBR20100CT-20A/100VMBR20200CT-20A/200VMBR1060CT-10A/60VMBR10150CT-10A/150VMBR2060CT-20A/60VMBR20150CT-20A/150VMBR3045CT-3

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