如何測量三極體9014的好壞

如何測量三極體9014的好壞

工程師譚軍 發表於 2018-10-08 08:56:58

　　本文主要是關於三極體9014的相關介紹，並著重對三極體9014的好壞判斷進行了詳盡的闡述。

　　三極體

　　三極體，全稱應為半導體三極體，也稱雙極型電晶體、晶體三極體，是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號， 也用作無觸點開關。三極體是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極體是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區，兩側部分是發射區和集電區，排列方式有PNP和NPN兩種。

　　工作原理

　　理論原理

　　晶體三極體（以下簡稱三極體）按材料分有兩種：鍺管和矽管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式，但使用最多的是矽NPN和鍺PNP兩種三極體，（其中，N是負極的意思（代表英文中Negative），N型半導體在高純度矽中加入磷取代一些矽原子，在電壓刺激下產生自由電子導電，而P是正極的意思（Positive）是加入硼取代矽，產生大量空穴利於導電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN矽管的電流放大原理。

　　對於NPN管，它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成，發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結，而集電區與基區形成的PN結稱為集電結，三條引線分別稱為發射極e （Emitter）、基極b （Base）和集電極c （Collector）。如右圖所示

　　當b點電位高於e點電位零點幾伏時，發射結處於正偏狀態，而C點電位高於b點電位幾伏時，集電結處於反偏狀態，集電極電源Ec要高於基極電源Eb。

　　在製造三極體時，有意識地使發射區的多數載流子濃度大於基區的，同時基區做得很薄，而且，要嚴格控制雜質含量，這樣，一旦接通電源後，由於發射結正偏，發射區的多數載流子（電子）及基區的多數載流子（空穴）很容易地越過發射結互相向對方擴散，但因前者的濃度基大於後者，所以通過發射結的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發射極電流子。

　　由於基區很薄，加上集電結的反偏，注入基區的電子大部分越過集電結進入集電區而形成集電極電流Ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區的空穴進行複合，被複合掉的基區空穴由基極電源Eb重新補給，從而形成了基極電流Ibo.根據電流連續性原理得：

　　Ie=Ib+Ic

　　這就是說，在基極補充一個很小的Ib，就可以在集電極上得到一個較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關係，即：

　　β1=Ic/Ib

　　式中：β1--稱為直流放大倍數，

　　集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為：

　　β= △Ic/△Ib

　　式中β--稱為交流電流放大倍數，由於低頻時β1和β的數值相差不大，所以有時為了方便起見，對兩者不作嚴格區分，β值約為幾十至一百多。

　　α1=Ic/Ie（Ic與Ie是直流通路中的電流大小）

　　式中：α1也稱為直流放大倍數，一般在共基極組態放大電路中使用，描述了射極電流與集電極電流的關係。

　　α =△Ic/△Ie

　　表達式中的α為交流共基極電流放大倍數。同理α與α1在小信號輸入時相差也不大。

　　對於兩個描述電流關係的放大倍數有以下關係

　　三極體的電流放大作用實際上是利用基極電流的微小變化去控制集電極電流的巨大變化。 ［2］

　　三極體是一種電流放大器件，但在實際使用中常常通過電阻將三極體的電流放大作用轉變為電壓放大作用。

　　放大原理

　　1、發射區向基區發射電子

　　電源Ub經過電阻Rb加在發射結上，發射結正偏，發射區的多數載流子（自由電子）不斷地越過發射結進入基區，形成發射極電流Ie。同時基區多數載流子也向發射區擴散，但由於多數載流子濃度遠低於發射區載流子濃度，可以不考慮這個電流，因此可以認為發射結主要是電子流。

　　2、基區中電子的擴散與複合

　　電子進入基區後，先在靠近發射結的附近密集，漸漸形成電子濃度差，在濃度差的作用下，促使電子流在基區中向集電結擴散，被集電結電場拉入集電區形成集電極電流Ic。也有很小一部分電子（因為基區很薄）與基區的空穴複合，擴散的電子流與複合電子流之比例決定了三極體的放大能力。

　　3、集電區收集電子

　　由於集電結外加反向電壓很大，這個反向電壓產生的電場力將阻止集電區電子向基區擴散，同時將擴散到集電結附近的電子拉入集電區從而形成集電極主電流Icn。另外集電區的少數載流子（空穴）也會產生漂移運動，流向基區形成反向飽和電流，用Icbo來表示，其數值很小，但對溫度卻異常敏感。

　　如何測量三極體9014的好壞

　　先來了解一下9014三極體，它有直插和貼片兩種封裝，1腳為發射極，2腳為基極，3腳為集電極。

　　

　　準備好數字萬用表，把檔位箭頭旋到二極體位置，紅表筆插到電壓、電阻、二極體檔，黑表筆插到地檔，此時萬用表顯示1。

　　

　　把紅表筆接到三極體2腳，黑表筆接到三極體1腳，正常的話萬用表應當顯示.699左右，如數據偏差百分之15以上表示有問題。

　　

　　把紅表筆接到三極體2腳，黑表筆接到三極體3腳，正常的話萬用表應當顯示.703左右，如數據偏差百分之15以上表示有問題。

　　把紅表筆接到三極體1腳，黑表筆接到三極體3腳，正常的話萬用表應當顯示1.00左右，如數據不是1.00表示有問題。

　　

　　同上把紅表筆接到三極體3腳，黑表筆接到三極體1腳，正常的話萬用表應當顯示1.00左右，如數據不是1.00表示有問題，如顯示接近0表示三極體被擊穿。

　　

　　用萬用表判斷半導體三極體的極性和類型（用指針式萬用表）

　　a.先選量程：R﹡100或R﹡1K檔位。

　　b.判別半導體三極體基極：

　　用萬用表黑表筆固定三極體的某一個電極，紅表筆分別接半導體三極體另外兩各電極，觀察指針偏轉，若兩次的測量阻值都大或是都小，則改腳所接就是基極（兩次阻值都小的為NPN型管，兩次阻值都大的為PNP型管），若兩次測量阻值一大一小，則用黑筆重新固定半導體三極體一個引腳極繼續測量，直到找到基極。

　　c.判別半導體三極體的c極和e極：

　　確定基極後，對於NPN管，用萬用表兩表筆接三極體另外兩極，交替測量兩次，若兩次測量的結果不相等，則其中測得阻值較小得一次黑筆接的是e極，紅筆接得是c極（若是PNP型管則黑紅表筆所接得電極相反）。

　　d.判別半導體三極體的類型。

　　如果已知某個半導體三極體的基極，可以用紅表筆接基極，黑表筆分別測量其另外兩個電極引腳，如果測得的電阻值很大，則該三極體是NPN型半導體三極體，如果 測量的電阻值都很小，則該三極體是PNP型半導體三極體。

　　半導體三極體的好壞檢測

　　a.先選量程：R﹡100或R﹡1K檔位

　　b.測量PNP型半導體三極體的發射極和集電極的正向電阻值。

　　紅表筆接基極，黑表筆接發射極，所測得阻值為發射極正向電阻值，若將黑表筆接集電極（紅表筆不動），所測得阻值便是集電極的正向電阻值，正向電阻值愈小愈好。

　　c.測量PNP型半導體三極體的發射極和集電極的反向電阻值。

　　將黑表筆接基極，紅表筆分別接發射極與集電極，所測得阻值分別為發射極和集電極的反向電阻，反向電阻愈小愈好。

　　d.測量NPN型半導體三極體的發射極和集電極的正向電阻值的方法和測量PNP型半導體三極體的方法相反。

　　結語

　　關於三極體9014的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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