電子元器件識別檢測與焊接（第2版） 課件 第6章 三極管的識別與檢測

三極管的外形及電路符號

01.1三極管的感性認(rèn)識02.2三極管的物理結(jié)構(gòu)與電路符號目錄01ONE1三極管的感性認(rèn)識

1.1印制板上的三極管圖6-1為一個電視機的主板實物圖，在圖中標(biāo)注的地方就是三極管，這幾個三極管由于功率較大，都加裝了散熱片。三極管在電路和印制板上常用“Q、VT”表示。

1.1印制板上的三極管INCLUDEPICTURE\d"/UploadFiles/FCK/2017-07/6363484798039824521422401.png"INET圖6-1印制板上的三極管

1.2常見三極管的外形常見三極管的外形有很多，圖6-2列舉了部分三極管。在圖6-2中有小功率的三極管，也有中功率和大功率的三極管，這些由于發(fā)熱較大，需要加裝散熱器，才能穩(wěn)定正常工作。圖6-2常見三極管的外形02ONE2三極管的物理結(jié)構(gòu)與電路符號

2.1三極管的物理結(jié)構(gòu)三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié)，兩個PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種，如圖6-3從三個區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極B發(fā)射極E和集電極C。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電極?；鶇^(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大，PNP型三極管發(fā)射區(qū)“發(fā)射”的是空穴，其移動方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里；NPN型三極管發(fā)射區(qū)“發(fā)射”的是自由電子，其移動方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。三極管的PN結(jié)如圖6-4所示。

2.1三極管的物理結(jié)構(gòu)圖6-3三極管的E、B和C三極圖6-4三極管的PN結(jié)

2.2三極管的電路符號常見三極管的電路符號如表6-1所示。表6-1中列出的三極管，在實際電路中是會遇到的，大家要掌握圖形符號，要能在電路圖中進(jìn)行識別。表6-1三極管的電路符號謝謝三極管分類命名作用

3三極管的分類015三極管在電路中的工作狀態(tài)024三極管的命名方法036三極管的作用04目錄01ONE3三極管的分類

3三極管的分類三極管的種類很多，通常按以下方法進(jìn)行分類。（1）依據(jù)管芯所用半導(dǎo)體材料不同，分為硅管和鍺管。硅管受溫度影響較小，工作穩(wěn)定，因此在自動控制設(shè)備中常用硅管。（2）按三極管內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)不同，分為NPN型和PNP型兩類。目前我國制造的硅管多為NPN型（也有少量PNP型），鍺管多為PNP型。（3）按工作頻率不同，可分為高頻管（工作頻率不低于3MHz）和低頻管（工作頻率在3MHz以下）。（4）依據(jù)功率不同，分為小功率管（耗散功率小于1W）和大功率管（耗散功率不低于1W）。（5）按用途不同，分為普通放大三極管和開關(guān)三極管、達(dá)林頓管、光敏管等。02ONE4三極管的命名方法

4三極管的命名方法根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，半導(dǎo)體器件型號由五部分組成，其每一部分的含義如表6-2所示。表6-2國產(chǎn)半導(dǎo)體器件的型號命名方法第一部分用數(shù)字“3”表示三極管。第二部分是用字母表示管子的材料和極性，“A”表示PNP型鍺材料，“B”表示NPN型鍺材料，“C”表示PNP型硅材料，“D”表示NPN型硅材料。第三部分是用字母表示管子的類型，“X”表示低頻小功率管，“G”表示高頻小功率管，“D”表示低頻大功率管，“A”表示高頻大功率管。第四部分用數(shù)字表示器件的序號，序號不同的三極管其特性不同。第五部分用字母表示規(guī)格號，序號相同、規(guī)格號不同的三極管特性差別不大，只是某個或某

4三極管的命名方法幾個參數(shù)有所不同。目前使用的進(jìn)口三極管常以“2N”或“2S”為開頭。開頭的“2”表示有兩個PN結(jié)的元件，三極管屬這一類型?！癗”表示該器件在美國電子工業(yè)協(xié)會注冊登記，“S”則表示該器件在日本電子工業(yè)協(xié)會注冊登記。例如，3AD50C表示低頻大功率PNP型鍺管；3DG6E表示高頻小功率NPN型硅管。03ONE5三極管在電路中的工作狀態(tài)

5三極管在電路中的工作狀態(tài)三極管有三種工作狀態(tài)：截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)。當(dāng)三極管用于不同目的時，它的工作狀態(tài)是不同的。1（1）截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)三極管的工作電流為零或很小時，即IB=0時，IC和IE也為零或很小，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。2（2）放大狀態(tài)。在放大狀態(tài)下，IC=IB，其中（放大倍數(shù)）的大小是基本不變的（放大區(qū)的特征）。有一個基極電流就有一個與之相對應(yīng)的集電極電流。3（3）飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下，當(dāng)基極電流增大時，集電極電流不再增大許多，當(dāng)基極電流進(jìn)一步增大時，集電極電流幾乎不再增大。404ONE6三極管的作用

6三極管的作用三極管的作用主要有放大、開關(guān)作用。

電流放大三極管是一個電流控制器件，它用基極電流IB來控制集電極電流IC和發(fā)射極電流IE，沒有IB就沒有IC和IE，只要有一個很小的IB，就有一個很大的IC。在放大電路中，就是利用三極管的這一特性來放大信號的。

開關(guān)作用當(dāng)三極管做開關(guān)時，工作在截止、飽和兩個狀態(tài)。在三極管開關(guān)電路中，三極管的集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于一個開關(guān)，當(dāng)三極管截止時它的集電極和發(fā)射極之間的內(nèi)阻很大，相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)；當(dāng)三極管飽和時它的集電極和發(fā)射極之間內(nèi)阻很小，相當(dāng)于開關(guān)的接通狀態(tài)。導(dǎo)通狀態(tài)的工作條件：UB>UE且UBE≥0.7V，CE結(jié)內(nèi)阻很小，此時電流可以從集電極經(jīng)CE結(jié)流向發(fā)射極。截止?fàn)顟B(tài)的工作條件：UBE<0.7V時，也就是基極沒有電流時，CE結(jié)內(nèi)阻很大，此時CE結(jié)沒有電流流過。硅三極管和鍺三極管的導(dǎo)通、截止電壓也是不同的。

開關(guān)作用硅三極管：導(dǎo)通電壓UBE>0.7V，截止電壓UBE<0.7V。鍺三極管：導(dǎo)通電壓UBE>0.3V，截止電壓UBE<0.3V。謝謝三極管識別檢測與替換

6.7晶體三極管的識別016.8晶體管的選用與代換02目錄01ONE6.7晶體三極管的識別

6.7.1三極管電極的識別一般三極管的外殼上都印有型號和標(biāo)記。常用的小功率硅管和鍺管有塑料外殼封裝和金屬外殼封裝兩種，其引腳排列如圖6-5所示。塑料外殼封裝的NPN型三極管識別時，面對側(cè)平面將三根電極置于下方，從左到右三根電極依次為E、B、C。金屬外殼封裝的管殼上一般有定位銷，將引腳底朝上，從定位銷起按順時針方向三根電極依次為E、B、C。圖6-5三極管電極的識別

6.7.2萬用表判別三極管電極將指針式萬用表置于電阻R×1k擋或R×100擋，用紅表筆接三極管的某一引腳（假設(shè)基極），再用黑表筆分別接另外兩個引腳。如果表針指示的兩次都很大，該管便是NPN型管，其中紅表筆所接的那一引腳是基極。若表針指示的兩個阻值均很小，則說明這是一只PNP型管，紅表筆所接的那一引腳是基極。如圖6-6所示。若無一個電極符合上述測量結(jié)果，說明三極管已壞。將兩表筆分別接除基極之外的兩電極，假設(shè)其中一個引腳為C極，如果是NPN型管，用手指壓住基極與假設(shè)的C極，黑表筆和紅表筆分別接在CE之間，可測得一電阻值；然后將兩表筆交換，用手指壓住基極與另一個假設(shè)的C極，同樣又測得一電阻值；兩次測量中阻值小的一次黑表筆所對應(yīng)的是NPN型管的集電極，紅表筆所對應(yīng)的是發(fā)射極。如果是PNP型管，按上述方法測量兩次，其中電阻小的一次紅表筆對應(yīng)的是PNP型管的集電極，黑表筆對應(yīng)的是發(fā)射極。

6.7.2萬用表判別三極管電極圖6-6判斷基極

6.7.3萬用表測量三極管β值把萬用表放到R×10擋，即hFE擋，表筆短接調(diào)零。把三極管E、B、C引腳放到對應(yīng)的E、B、C插孔里面（NPN管放N一側(cè)，PNP管放P一側(cè)）。指針偏轉(zhuǎn)，讀取hFE刻度讀數(shù)即三極管β值。

6.7.4數(shù)字萬用表測量三極管沒有指針式萬用表，只有數(shù)字式萬用表，怎樣辨別普通三極管的E、B、C極？就以分辨三極管E、B、C三極來說，指針式萬用表就比數(shù)字式萬用表方便快捷，熟練者可在10秒左右就有結(jié)果。若確實沒有指針式萬用表，也可用數(shù)字萬用表。以下是具體步驟。（1）先用二極管擋找出B極，并判斷是PNP還是NPN；有沒有擊穿。（2）當(dāng)B極確定，極性確定，管子是好的。

6.7.4數(shù)字萬用表測量三極管（3）可用兩次管壓降來判斷，假設(shè)是紅筆測出的基極，則為NPN管，此時壓降小的一次，黑筆接的為集電極C極。假設(shè)是黑筆測出的基極，則為NPN管，此時壓降小的一次，紅筆接的為集電極C極。（這一方法與測hfe不態(tài)一樣，請大家掌握）

6.7.5三極管好壞檢測1．普通三極管的檢測測量三極管的好壞方法如下。（1）檢查三極管的兩個PN結(jié)。以PNP管為例來說明，一只PNP型的三極管的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩只二極管，負(fù)極靠負(fù)極接在一起。首先用萬用表R×100或R×1k擋測一下E與B之間和E與C之間的正反向電阻。當(dāng)紅表筆接B時，用黑表筆分別接E和C應(yīng)出現(xiàn)兩次阻值小的情況。然后把接B的紅表筆換成黑表筆，再用紅表筆分別接E和C，將出現(xiàn)兩次阻值大的情況。被測三極管符合上述情況，說明這只三極管是好的。

6.7.5三極管好壞檢測電壓檢測判斷法在實際應(yīng)用中，中、小功率三極管多直接焊接在印制電路板上，由于元件的安裝密度大，拆卸比較麻煩，因此在檢測時常常通過用萬用表直流電壓擋，去測量被測三極管各引腳的電壓值，來推斷其工作是否正常，進(jìn)而判斷其好壞。2．大功率晶體三極管的檢測可以參考錄制的視頻利用萬用表檢測中、小功率三極管的極性、管型及性能的各種方法，對檢測大功率三極管來說基本上適用。但是，由于大功率三極管的工作電流比較大，因而其PN結(jié)的面積也較大。PN結(jié)較大，其反向飽和電流也必然增大。因此，要像測量中、小功率三極管極間電阻那樣，使用萬用表的R×1k擋測量，必然測得的電阻值很小，好像極間短路一樣，所以通常使用R×10或R×1擋檢測大功率三極管。

6.7.5三極管好壞檢測普通達(dá)林頓管的檢測用萬用表對普通達(dá)林頓管的檢測包括識別電極、區(qū)分PNP和NPN類型、估測放大能力等項內(nèi)容。因為達(dá)林頓管的E－B極之間包含多個發(fā)射結(jié)，所以應(yīng)該使用萬用表能提供較高電壓的R×10k擋進(jìn)行測量。4．大功率達(dá)林頓管的檢測具體可按下述幾個步驟進(jìn)行：（1）用萬用表R×10k擋測量B、C之間PN結(jié)電阻值，應(yīng)明顯測出具有單向?qū)щ娦阅?。正、反向電阻值?yīng)有較大差異。（2）在大功率達(dá)林頓管B-E之間有兩個PN結(jié)，并且接有電阻R1和R2。用萬用表電阻擋檢測時，當(dāng)正向測量時，測到的阻值是B-E結(jié)正向電阻與R1、R2阻值并聯(lián)的結(jié)果；當(dāng)反向測量時，發(fā)射結(jié)截止，測出的則是（R1+R2）電阻之和，大約為幾百歐，

6.7.5三極管好壞檢測普通達(dá)林頓管的檢測且阻值固定，不隨電阻擋位的變換而改變。但需要注意的是，有些大功率達(dá)林頓管在R1、R2上還并有二極管，此時所測得的則不是（R1+R2）之和，而是（R1+R2）與兩只二極管正向電阻之和的并聯(lián)電阻值。5．帶阻尼行輸出三極管的檢測將萬用表置于R×1擋，通過單獨測量帶阻尼行輸出三極管各電極之間的電阻值，即可判斷其是否正常，具體測試原理、方法及步驟如下。（1）將紅表筆接E，黑表筆接B，此時相當(dāng)于測量大功率管B－E結(jié)的等效二極管與保護(hù)電阻R并聯(lián)后的阻值，由于等效二極管的正向電阻較小，而保護(hù)電阻R的阻值一般也僅有20～50，因此兩者并聯(lián)后的阻值也較?。环粗?，將表筆對調(diào)，即紅表筆接B，黑表筆接E，則測得的是大功率管B－E結(jié)等效二極管的反向電阻值與保護(hù)電阻R的并聯(lián)阻值，由于等效二極管反向電阻值較大，因此，此時測得的阻值即是保護(hù)電阻R的值，此值仍然較小。

6.7.5三極管好壞檢測普通達(dá)林頓管的檢測（2）將紅表筆接C，黑表筆接B，此時相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管B－C結(jié)等效二極管的正向電阻，一般測得的阻值也較??；將紅、黑表筆對調(diào)，即將紅表筆接B，黑表筆接C，則相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管B－C結(jié)等效二極管的反向電阻，測得的阻值通常為無窮大。（3）將紅表筆接E，黑表筆接C，相當(dāng)于測量管內(nèi)阻尼二極管的反向電阻，測得的阻值一般都較大，約300至無窮大；將紅、黑表筆對調(diào)，即紅表筆接C，黑表筆接E，則相當(dāng)于測量管內(nèi)阻尼二極管的正向電阻，測得的阻值一般都較小，約幾歐至幾十歐。02ONE8晶體管的選用與代換

6.8.1晶體管的選用晶體管的品種繁多，不同的電子設(shè)備與不同的電子電路，對晶體管各項性能指標(biāo)的要求是不同的。所以，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求來選擇不同用途、不同類型的晶體管。（1）一般高頻晶體管的選用：一般小信號處理（如圖像中放、緩沖放大等）電路中使用的高頻晶體管，可以選用特征頻率范圍在30～300MHz的高頻晶體管，如3DG6、3DG8、3CG21、3SA1015、2SA673、2SA733、S9011、S9012、S9014、S9015、2S5551、2S5401、BC337、BC338、BC548、BC558等型號的小功率晶體管。（2）末級視放輸出管的選用：彩色電視機中使用的末級視放輸出管，應(yīng)選用特征頻率高于80MHz的高頻晶體管。

6.8.1晶體管的選用（3）行推動管的選用：彩色電視機中使用的行推動管，應(yīng)選用大、中功率的高頻晶體管，其耗散功率應(yīng)大于或等于10W，最大集電極電流應(yīng)大于150mA，最高反向電壓應(yīng)大于或等于250V。一般可選用3DK204、2SC1569、2SC2482、2SC2655、2SC2688等型號的三極管。（4）行輸出管的選用：彩色電視機中使用的行輸出管屬于高反壓大功率晶體管，其最高反向電壓應(yīng)大于或等于1200V，耗散功率應(yīng)大于或等于50W，最大集電極電流應(yīng)大于或等于3.5A（大屏幕彩色電視機行輸出管的耗散功率應(yīng)大于或等于60W，最大集電極電流應(yīng)大于5A）。（5）開關(guān)三極管的選用：小電流開關(guān)電路和驅(qū)動電路中使用的開關(guān)晶體管，其最高反向電壓低于100V，耗散功率低于1W，最大集電極電流小于1A，可選用3CK3、3DK

6.8.1晶體管的選用4、3DK9、3DK12等型號的小功率開關(guān)晶體管。大電流開關(guān)電路和驅(qū)動電路中使用的開關(guān)晶體管，其最高反向電壓大于或等于100V，耗散功率高于30W，最大集電極電流大于或等于5A，可選用3DK200、DK55、DK56等型號的大功率開關(guān)晶體管。開關(guān)電源等電路中使用的開關(guān)晶體管，其耗散功率大于或等于50W，最大集電極電流大于或等于3A，最高反向電壓高于800V。一般可選用2SD820、2SD850、2SD1403、2SD1431、2SD1553、2SD1541等型號的高反壓大功率開關(guān)晶體管。

6.8.1晶體管的選用（6）達(dá)林頓管的選用：達(dá)林頓管廣泛應(yīng)用于音頻功率輸出、開關(guān)控制、電源調(diào)整、繼電器驅(qū)動、高增益放大等電路中。（7）音頻功率放大互補對管的選用：音頻功率放大器的低放電路和功率輸出電路，一般均采用互補推挽對管（通常由1只NPN型晶體管和1只PN