電子設備中使用著大量各種類型的電子元器件,設備發生故障大多是由于電子元器件失效或損壞引起的。因此怎么正確檢測電子元器件就顯得尤其重要,這也是電子維修人員必須掌握的技能。我在電器維修中積累了部分常見電子元器件檢測經驗和技巧,供大家參考。
1.測整流電橋各腳的極性
萬用表置R×1k擋,黑表筆接橋堆的任意引腳,紅表筆先后測其余三只腳,如果讀數均為無窮大,則黑表筆所接為橋堆的輸出正極,如果讀數為4~10kΩ,則黑表筆所接引腳為橋堆的輸出負極,其余的兩引腳為橋堆的交流輸入端。
2.判斷晶振的好壞
先用萬用表(R×10k擋)測晶振兩端的電阻值,若為無窮大,說明晶振無短路或漏電;再將試電筆插入市電插孔內,用手指捏住晶振的任一引腳,將另一引腳碰觸試電筆頂端的金屬部分,若試電筆氖泡發紅,說明晶振是好的;若氖泡不亮,則說明晶振損壞。
3.單向晶閘管檢測
可用萬用表的R×1k或R×100擋測量任意兩極之問的正、反向電阻,如果找到一對極的電阻為低阻值(100Ω~lkΩ),則此時黑表筆所接的為控制極,紅表筆所接為陰極,另一個極為陽極。晶閘管共有3個PN結,我們可以通過測量PN結正、反向電阻的大小來判別它的好壞。測量控制極(G)與陰極[C)之間的電阻時,如果正、反向電阻均為零或無窮大,表明控制極短路或斷路;測量控制極(G)與陽極(A)之間的電阻時,正、反向電阻讀數均應很大;
測量陽極(A)與陰極(C)之間的電阻時,正、反向電阻都應很大。
4.雙向晶閘管的極性識別
雙向晶閘管有主電極1、主電極2和控制極,如果用萬用表R×1k擋測量兩個主電極之間的電阻,讀數應近似無窮大,而控制極與任一個主電極之間的正、反向電阻讀數只有幾十歐。根據這一特性,我們很容易通過測量電極之間電阻大小,識別出雙向晶閘管的控制極。而當黑表筆接主電極1。紅表筆接控制極時所測得的正向電阻總是要比反向電阻小一些,據此我們也很容易通過測量電阻大小來識別主電極1和主電極2。
5.檢查發光數碼管的好壞
先將萬用表置R×10k或R×l00k擋,然后將紅表筆與數碼管(以共陰數碼管為例)的“地”引出端相連,黑表筆依次接數碼管其他引出端,七段均應分別發光,否則說明數碼管損壞。
6.判別結型場效應管的電極
將萬用表置于R×1k擋,用黑表筆接觸假定為柵極G的管腳,然后用紅表筆分別接觸另外兩個管腳,若阻值均比較小(5~10 Ω),再將紅、黑表筆交換測量一次。如阻值均大(∞),說明都是反向電阻(PN結反向),屬N溝道管,且黑表筆接觸的管腳為柵極G,并說明原先假定是正確的。若再次測量的阻值均很小,說明是正向電阻,屬于P溝道場效應管,黑表筆所接的也是柵極G。若不出現上述情況,可以調換紅、黑表筆,按上述方法進行測試,直至判斷出柵極為止。一般結型場效應管的源極與漏極在制造時是對稱的,所以,當柵極G確定以后,對于源極S、漏極D不一定要判別,因為這兩個極可以互換使用。源極與漏極之間的電阻為幾千歐。
7.三極管電極的判別
對于一只型號標示不清或無標志的三極管,要想分辨出它們的三個電極,也可用萬用表測試。先將萬用表量程開關撥在R×100或R×1k電阻擋上。紅表筆任意接觸三極管的一個電極,黑表筆依次接觸另外兩個電極,分別測量它們之間的電阻值,若測出均為幾百歐低電阻時,則紅表筆接觸的電極為基極b,此管為PNP管。若測出均為幾十至上百千歐的高電阻時,則紅表筆接觸的電極也為基極b,此管為NPN管。
在判別出管型和基極b的基礎上,利用三極管正向電流放大系數比反向電流放大系數大的原理確定集電極。任意假定一個電極為c極,另一個電極為e極。將萬用表量程開關撥在R×1k電阻擋上。對于:PNP管,令紅表筆接c極,黑表筆接e極,再用手同時捏一下管子的b、c極,但不能使b、c兩極直接相碰,測出某一阻值。然后兩表筆對調進行第二次測量,將兩次測的電阻相比較,對于:PNP型管,阻值小的一次,紅表筆所接的電極為集電極。對于NPN型管阻值小的一次,黑表筆所接的電極為集電極。
8.電位器的好壞判別
先測電位器的標稱阻值。用萬用表的歐姆擋測“1”、“3”兩端(設“2”端為活動觸點),其讀數應為電位器的標稱值,如萬用表的指針不動、阻值不動或阻值相差很多,則表明該電位器已損壞。再檢查電位器的活動臂與電阻片的接觸是否良好。用萬用表的歐姆擋測“1”、“2”或“2”、“3”兩端,將電位器的轉軸按逆時針方向旋至接近“關”的位置,此時電阻應越小越好,再徐徐順時鐘旋轉軸柄,電阻應逐漸增大,旋至極端位置時,阻值應接近電位器的標稱值。如在電位器的軸柄轉動過程中萬用表指針有跳動瑚象,描踢活動觸』點接觸不良。
9.測量大容量電容的漏電電阻
用500型萬用表置于R×10或R×100擋,待指針指向最大值時,再立即改用R×1k擋測量,指針會在較短時間內穩定,從而讀出漏電電阻阻值。
10.判別紅外接收頭引腳
萬用表置R×1k擋,先假設接收頭的某腳為接地端,將其與黑表筆相接,用紅表筆分別測量另兩腳電阻,對比兩次所測阻值(一般在4~7k Q范圍),電阻較小的一次其紅表筆所接為+5V電源引腳,另一阻值較大的則為信號引腳。反之,若用紅表筆接已知地腳,黑表筆分別測已知電源腳及信號腳,則阻值都在15kΩ以上,阻值小的引腳為+5V端,阻值偏大的引腳為信號端。如果測量結果符合上述阻值則可判斷該接收頭完好。
11.判斷無符號電解電容極性
先將電容短路放電,再將兩引線做好A、B標記,萬用表置R×100或R×1k擋,黑表筆接A引線,紅表筆接B引線,待指針靜止不動后讀數,測完后短路放電;再將黑表筆接B引線,紅表筆接A引線,比較兩次讀數,阻值較大的一次黑表筆所接為正極,紅表筆所接為負極。
12.測發光二極管
取一個容量大于100“F的電解電容器(容量越大,現象越明顯),先用萬用表R×100擋對其充電,黑表筆接電容正極,紅表筆接負極,充電完畢后,黑表筆改接電容負極,將被測發光二極管接于紅表筆和電容正極之間。如果發光二極管亮后逐漸熄滅,表明它是好的。此時紅表筆接的是發光二極管的負極,電容正極接的是發光二極管的正極。如果發光二極管不亮,將其兩端對調重新接上測試,還不亮,表明發光二極管已損壞。
13。光電耦合器檢測
萬用表選用電阻R×100擋,不得選R×10k擋,以防電池電壓過高擊穿發光二極管。紅、黑表筆接輸入端,測正、反向電阻,正常時正向電阻為數十歐姆,反向電阻幾千歐至幾十千歐。若正、反向電阻相近,表明發光二極管已損壞。萬用表選電阻R×1擋。紅、黑表筆接輸出端,測正、反向電阻,正常時均接近于∞,否則受光管損壞。萬用表選電阻R×10擋,紅、黑表筆分別接輸入、輸出端測發光管與受光管之間的絕緣電阻(有條件應用兆歐表測其絕緣電阻,此時兆歐表輸出額定電壓應略低于被測光電耦合器所允許的耐壓值),發光管與受光管問絕緣電阻正常應為∞。
14.光敏電阻的檢測
檢測時將萬用表撥到R×1kΩ擋,把光敏電阻的受光面與入射光線保持垂直,于是在萬用表上直接測得的電阻就是亮阻。再把光敏電阻置于完全黑暗的場所,這時萬用表所測出的電阻就是暗阻。如果亮阻為幾千歐至幾十干歐,暗阻為幾至幾十兆歐,說明光敏電阻是好的。
15.激光二極管損壞判別
拆下激光二極管,測量其阻值,正常情況下反向阻值應為無窮大,正向阻值在20kΩ~40kΩ。如果所測的正向阻值已超過50kΩ,說明激光二極管性能已下降;如果其正向阻值已超過90kΩ,說明該管已損壞,不能再使用了
介紹:電壓.電流.電阻器.電容器.電感器.二極管.三極管.電位器.穩壓塊.保險管.集成塊IC
無論是硬件DIY愛好者還是維修技術人員,你能夠說出主板、聲卡等配件上那些小元件叫做什么,又有什么作用嗎?如果想成為元件(芯片)級高手的話,掌握一些相關的電子知識是必不可少的。
譬如在檢修某硬件時用萬用表測量出某個電阻的阻值已為無窮大,雖然可斷定這個電阻已損壞,但由于電腦各板卡及各種外設均沒有電路圖(只有極少數產品有局部電路圖),故并不知電阻在未損壞時的具體阻值,所以就無法對損壞元件進行換新處理。可如果您能看懂電阻上的色環標識的話,您就可知道這個已損壞電阻的標稱阻值,換新也就不成問題,故障自然也就會隨之排除。
諸如上述之類的情況還有很多,比如元器件的正確選用等,筆者在此就不逐一列舉了,下面筆者就來說一些非常實用的電子知識,希望大家都能向高手之路再邁上一步。注:下文內容最好結合圖一和后續圖片進行閱讀。 看圖識元件

一、電壓,電流
電壓和電流是親兄弟,電流是從電壓(位)高的地方流向電壓(位)低的地方,有電流產生就一定是因為有電壓的存在,但有電壓的存在卻不一定會產生電流——如果只有電壓而沒有電流,就可證明電路中有斷路現象(比如電路中設有開關)。另外有時測量電壓正常但測量電流時就不一定正常了,比如有輕微短路現象或某個元件的阻值變大現象等,所以在檢修中一定要將電壓值和電流值結合起來進行分析。在用萬用表測試未知的電壓或電流時一定要把檔位設成最高檔,如測量不出值來再逐漸地調低檔位。
注:電壓的符號是“V”,電流的符號是“A”。
二、電阻器
各種材料對它所通過的電流呈現有一定的阻力,這種阻力稱為電阻,具有集總電阻這種物理性質的實體(元件)叫電阻器(簡單地說就是有阻值的導體)。它的作用在電路中是非常重要的,在電腦各板卡及外設中的數量也是非常多的。它的分類也是多種多樣的,如果按用處分類有:限流電阻、降壓電阻、分壓電阻、保護電阻、啟動電阻、取樣電阻、去耦電阻、信號衰減電阻等;如果按外形及制作材料分類有:金膜電阻、碳膜電阻、水泥電阻、無感電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、拉線電阻、貼片電阻等;如果按功率分類有:1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W……等等。

以上這些電阻都是常見的電阻,所以它們的阻值標稱方法我們一定要知道,下面我就以電腦主機內各板卡上最為常見的貼片電阻為例介紹一下(其它的電阻標稱方法同樣):貼片電阻的標稱方法有數字法和色環法這兩種。先說數字法,通常有電阻上有三個數字XXX,前兩個數字依次是十位和個位,最后的那個數字是10的X次方,這個電阻的具體阻值就是前兩個數組成的兩位數乘上10的X次方歐姆,如標有104的電阻器的阻值就是100000歐姆(即100KΩ)、標有473的電阻器的阻值就是47000歐姆(即47KΩ);下面筆者再說一下色環法,這個標稱方法是在所有電阻標稱法中最普遍的(貼片外形的相對較少),常見的色環通常有四個環,我們把金色或銀色環定為最后的那一環,前三個環的顏色都對應著相應的數字,我們知道數字后就要用上面說的數字法讀其阻值了,但我們一定要先知道什么顏色代表什么數字才行,所以我們一定要記住這樣一個口訣——黑棕紅橙黃綠藍紫灰白,它們分別對應著0123456789,至于金色和銀色分別表示10-1和10-2,這兩色在四色環電阻中只是標明誤差值而已,故只要了解就行了。下面我同樣舉兩個例子說明,以便理解記憶,如標有棕黑黃銀色環的電阻器的阻值是100000歐姆(即100KΩ)、標有黃紫橙金色環的電阻的阻值是47000歐姆(即47KΩ)。
還有一種五色環電阻,這種電阻都是一些阻值相對較小、精度相對比較高的電阻器,由于在電腦外設中也有應用,所以我也介紹一下:它是以金色或銀色為倒數第二個環,前三個色環分別是百位、十位、個位,最后一個色環是誤差值,這樣的電阻器的具體阻值就是前三個色環代表的三個數組成的三位數乘上10的負1次方或負2次方歐姆,如標有棕紫綠銀棕色環的電阻器的阻值是1.75Ω。
關于電阻的一些基礎知識也就這么多了,只是在代換時還要注意電阻的功率,通常用1/4或1/8的電阻來代換貼片電阻是沒什么問題的。
注:采用數字法的貼片電阻器多為黑色,電阻在電路中的符號為“R”。
三、電容器
除電阻器外最常見的就是電容器了,簡單地講電容器就是儲存電荷的容器。對于電容的外形可能多數搞硬件的人都知道,所以筆者只簡單說一說。常見的電容按外形和制作材料分類可分為:貼片電容、鉭電解電容、鋁電解電容、OS固體電容、無極電解電容、瓷片電容、云母電容、聚丙稀電容。


其中貼片電容在電腦主機內的各種板卡上最為常見,但只有少量的貼片電容才有標識,有標識的貼片電容的容量讀取方法和貼片電阻一樣,只是單位符號為pF(1000000pF=1μF),至于多數貼片電容為什么多數都沒有標識,我想可能與其不易損壞不無關系。在電腦電源盒和彩顯以及很多外設中有很多瓷片電容和各種金屬化電容,所以筆者也要說一下,這樣的電容都屬于無極性電容,它們的容量標稱方法和數字型電阻一樣,只是有的電容會用一個“n”,這個“n”的意思是1000,而且它的所處位置和容量值也有關系,如標稱10n的電容的容量就是10000pF(即0.01μF)、標稱為4n7的電容的容量就是4700pF(即4.7n)而并非是47000pF,至于這兩種電容的耐壓值,都是在電容上標出來的,如65V、100V、400V……等(只有少數不標,但通常也都在65V以上)。
下面我再說一說鋁電解電容器,它的特點就是容量大且成本低,所以被廣泛應用在各板卡上和電源盒中以及絕大多數的外設中。有的廠家為了降低生產成本,所以采用了很多耐壓值相對比較低的電容,比如給5V的電壓用耐壓6.5V的濾波電容。雖然也能用,但故障率卻稍高了一些,再加上它的熱穩定性不是很高,所以更換鋁電解電容器是很平常的事。只是在更換時要用耐壓值在實際電壓1.5倍以上的電容器,而且還要注意正負極不能夠接反,尤其是電源部分的電解電容更要注意這兩點,否則就可能會發生電容爆裂事件。
另外電容還有一個品牌問題,不同品牌的電阻只是誤差值不一樣而已,但不同品牌的電容就是壽命和質量的不同了,比如各種損耗和絕緣電阻以及溫度系數的不同等。下面筆者就介紹幾個比較好的品牌給大家:PHILIPS(飛利浦)、RubyconBLACK GATE(黑金鋼)、Rubycon(紅寶石)、ELNA、ROE、SOLEN、Nichicon、DECON、WIMA(此品1μF以上容量的電容非常貴)、RIFA、ERO,如果您實在認不好的話您只要記住凡是電容上有C、D兩個字母(均為前綴)的電容都不要買,這樣的電容都不是世界名廠生產的,甚至有些電容用在電腦板卡中可能還會造成不好的影響。這些電容只能用到對電容性能要求不是很高的產品中(比如用到4元錢一個的收音機中),其在容量和其它一些性能指標上的誤差非常大,就算是新出廠的產品也就能保證4年左右能有比較好的性能,所以根本就不能裝到電腦配件中。
注:貼片電容器多為灰色,電容在電路中的符號為“C”。
四、電感器
電感是用線圈制作的,它的作用多是扼流濾波和濾除高頻雜波,它的外形有很多種:有的像電阻、有的像二極管、有的一看上去就是線圈。通常只有像電阻的那種電感才能讀出電感值,因為只有這種有色環,其它的就沒有了。貼片電感的外形和數字標識型貼片電阻是一樣的,只是它沒有數字,取而代之的是一個小圓圈。由于電感的使用數量不是太多,故大家只要了解一下就行了。另外在一定意義上說各種變壓器其實都是由電感器組成的。
注:電感在電路中的符號為“L”。
五、二極管
二極管屬于半導體,它由N型半導體與P型半導體構成,它們相交的界面上形成PN結。二極管的主要特點就是單向導通,而反向截止,也就是正電壓加在P極,負電壓加在N極,所以二極管的方向性是非常重要的。

從二極管的作用上分類可分為:整流二極管、降壓二極管、穩壓二極管、開關二極管、檢波二極管、變容二極管;從制作材料上可分為硅二極管和鍺二極管。無論是什么二極管,都有一個正向導通電壓,低于這個電壓時二極管就不能導通,硅管的正向導通電壓在0.6V~0.7V、鍺管在0.2V~0.3V,其中0.7V和0.3V是二極管的最大正向導通電壓——即到此電壓時無論電壓再怎么升高(不能高于二極管的額定耐壓值),加在二極管上的電壓也不會再升高了。
上面說了二極管的正向導通特性,二極管還有反向導通特性,只是導通電壓要相對高出正向許多,其它的和正向導通差不太多。穩壓二極管就是利用這個原理做成的,但由于這個理論說下去可能篇幅會太長,所以只做簡介,您只要記住反向漏電流越小就證明這個二極管的質量越好,質量較好的硅管在幾毫安至幾十毫安之間、鍺管在幾十毫安至幾百毫安之間。

下面筆者再說一下不同的二極管的不同作用:彩顯中有很多整流二極管,有四個整流二極管的作用是將220V的交流電變換成300V直流電,也就是最著名的整流橋電路,當然,有相當一部分彩顯已將這四個二極管整合為一個硅堆了。不過無論是分立元件還是整合的,它們所使用的二極管都是低頻二極管,但經過開關電源電路后輸出的電壓就要用開關二極管或快速恢復二極管了。這一點一定要記住,因為如果用低頻二極管去對高頻電壓整流的話是會燒掉二極管的,甚至會燒壞其它元件。不過如果是將高頻二極管用到低頻電路中是沒有問題的。另外二極管和電容一樣是有耐壓值的,所以只有耐壓值高于實際電壓的二極管才能放心使用。穩壓二極管也很常見,它能將較高的電壓穩定到它的額定電壓值上,但是它的接法和二極管是相反的,因為它利用的是反向導通原理。
注:二極管在電路中的符號為“VD”或“D”,穩壓二極管的符號為“ZD”。
六、三極管
三極管的作用是放大或開關或調節,它在電腦主機中為數不多,但在顯示器以及一些外設中的數量就不是很少了。它可按半導體基片材料的不同分為PNP型和NPN型,看到這大家不難理解三極管就是二個二極管結合到了一起而已。但是在這里P和N已經不是單純的正或負極的關系了,而是分為B極(基極)、C極(集電極)、E極(發射極),無論是PNP型還是NPN型,B極都是控制極,只是PNP型三極管的B極要用低于發射極的電壓進行導通控制,而NPN型三極管的B極要用高于發射極的電壓進行導通控制罷了。另外三極管也有最大耐壓值和最大功率值的,所以要盡量避免小馬拉大車的情懷發生,不然的話后果可能就會很嚴重了。

注:三極管在電路中的符號是“VT”或“Q”或“V”。
七、電位器
電位器也可理解成阻值可變的可調電阻,但它并不同于可變電阻,電位器的引腳都在3腳以上。電位器的作用主要是調節各種信號或電壓的值,除了主機中的各板卡以外,它的使用還是很廣泛的,從彩顯到有源多媒體音箱幾乎所有設備都有電位器的存在。在通常情況下,我們最好不要去動電路中的電位器(機外各種調節旋鈕電位器除外),尤其是電源部分的,因為很多值我們在手工條件下是根本無法調節到最佳值的。當然,如果是因為損壞而一定要更換時就另當別論了,但是也一定要選用同一規格的電位器且要把它調到和原電位器差不多的條件下再試機,這樣做就可保險一些了。另外電位器的制作材料也是不盡相同的,大體上分三類:金屬膜電位器、合成碳質電位器、金屬-玻璃釉電位器。
注:在電路中電位器的符號為“W”。

七、穩壓塊
穩壓塊的作用是將電壓進行降壓處理并穩定為某一固定的值后輸出,如三端穩壓塊7805可將小于35V的電壓降成穩定的5V輸出電壓,它比只使用一只穩壓二極管進行穩壓的電路要好得多,成本也不是很高,所以應用還是很廣泛的。
常見的三端穩壓塊可分為正電壓穩壓塊和負電壓穩壓塊兩種,正電壓的有78XX系列、負電壓的有79XX系列,它們兩個是不能互換使用的,所以大家在選用時不要弄混。當然,穩壓塊并非只有這兩個系列,而且還有四端穩壓塊和五端穩壓塊,只是在電腦系統中這兩個系列最為常見罷了;另外穩壓塊是有小、中、大功率之分的,在代換時不要用小功率的去代大功率的,但用大功率的去代換小功率的是沒有任何問題的。
至于品牌方面也是有所講究的,有些質量不好的穩壓塊的穩壓值和標稱值的誤差是很大的,甚至有些品牌的穩壓塊的熱穩定性能非常不好,常常引發奇怪的故障。在筆者用過的多個品牌的穩壓塊中有四個品牌的質量和性能算是很好的,它們分別是:ST(意法)、AN(松下)、LM(美國國半)、MC(摩托羅拉),它們具體的品牌可從型號的前綴中看出來。
說到保險管可能有人會說:“這有什么可說的?不就是細銅絲嘛!”。其實不然,保險管也是很有講究的,保險管分為直流保險管和交流延時保險管兩種,而且還有電流保險和電壓保險之分,它們也是不能互換使用的,不然就很可能起不到保險作用了,甚至有時會一開機就燒保險,保險管的熔斷電流一般在用電器額定電流的1.5~2倍之間才能起到較好的保險作用,所以在發現保險管熔斷后應盡量采用和原保險管熔斷電流相差不多的新保險管代替;另外保險管也是有耐壓值,所以大家要格外注意,不然可能會連燒保險管的。
注:穩壓塊在電路中的符號是“IC”。
九、集成塊
集成塊可以說是電腦系統中各部件的主要核心部分,除了一些隨處可見的模擬信號處理集成塊以外,如CPU、RAM、ROM和南、北橋芯片以及顯卡芯片等均屬于集成塊范疇。雖然集成塊的數量多,作用最重要,但它的故障率卻是最低的,如果沒有高電壓的“襲擊”、外圍元件的嚴重短路現象,基本上是不會損壞的,而且就算是壞掉了,有些集成塊也是很難更換的。有很多人一聽要更換集成塊就會說萬一不小心是會將新集成塊被靜電擊穿的,其實不是所有集成塊都怕人體或烙鐵上的靜電的,只有低電壓的小信號處理COMS型集成塊是怕這種靜電的,所以大家不必太過于擔心。
三極管在中文含義里面只是對三個腳的放大器件的統稱,我們常說的三極管,可能是如下幾種器件,
可以看到,雖然問都叫三極管,其實在英文里面的說法是千差萬別的,三極管這個詞匯其實也是中文特有的一個象形意的詞匯
電子三極管 Triode 這個是英漢字典里面“三極管”這個詞匯的唯一英文翻譯,這是和電子三極管最早出現有關系的,所以先入為主,也是真正意義上的三極管這個詞最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三極管的東西,實際翻譯的時候是絕對不可以翻譯成Triode的,否則就麻煩大咯,嚴謹的說,在英文里面根本就沒有三個腳的管子這樣一個詞匯。。
電子三極管 Triode (俗稱電子管的一種)
雙極型晶體管 BJT (Bipolar Junction Transistor)
J型場效應管 Junction gate FET(Field Effect Transistor)
金屬氧化物半導體場效應晶體管 MOS FET ( Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor)英文全稱
V型槽場效應管 VMOS (Vertical Metal Oxide Semiconductor )
注:這三者看上去都是場效應管,其實結構千差萬別
J型場效應管 金屬氧化物半導體場效應晶體管 V溝道場效應管 是 單極(Unipolar)結構的,是和 雙極(Bipolar)是對應的,所以也可以統稱為單極晶體管(Unipolar Junction Transistor)
其中J型場效應管是非絕緣型場效應管,MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場效應管
VMOS實在 MOS的基礎上改進的一種大電流,高放大倍數(跨道)新型功率晶體管,區別就是使用了V型槽,使MOS管的放大系數和,工作電流大幅提升,但是同時也大幅增加了MOS的輸入電容,是MOS管的一種大功率改經型產品,但是結構上已經與傳統的MOS發生了巨大的差異。VMOS只有增強型的而沒有MOS所特有的耗盡型的MOS管
三極管的發明
1947年12月23日,美國科學家巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士,在導體電路中進行用半導體晶體把聲音信號放大的實驗時,發明了科技史上具有劃時代意義的成果——晶體管。因它是在圣誕節前夕發明的,而且對人們未來的生活發生如此巨大的影響,所以被稱為“獻給世界的圣誕節禮物”。
1947年12月23日,美國新澤西州墨累山的貝爾實驗室里,3位科學家——巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士在緊張而又有條不紊地做著實驗。他們在導體電路中正在進行用半導體晶體把聲音信號放大的實驗。3位科學家驚奇地發現,在他們發明的器件中通過的一部分微量電流,竟然可以控制另一部分流過的大得多的電流,因而產生了放大效應。這個器件,就是在科技史上具有劃時代意義的成果——晶體管。這3位科學家因此共同榮獲了1956年諾貝爾物理學獎。
晶體管促進并帶來了“固態革命”,進而推動了全球范圍內的半導體電子工業。作為主要部件,它及時、普遍地首先在通訊工具方面得到應用,并產生了巨大的經濟效益。由于晶體管徹底改變了電子線路的結構,集成電路以及大規模集成電路應運而生,這樣制造像高速電子計算機之類的高精密裝置就變成了現實。
概念
半導體三極管也稱雙極型晶體管,晶體三極管,簡稱三極管,是一種電流控制電流的半導體器件.
作用:把微弱信號放大成輻值較大的電信號, 也用作無觸點開關.
工作原理
晶體三極管(以下簡稱三極管)按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式,但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極管,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硅管的電流放大原理。
對于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、基極b和集電極c。
當b點電位高于e點電位零點幾伏時,發射結處于正偏狀態,而C點電位高于b點電位幾伏時,集電結處于反偏狀態,集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。
在制造三極管時,有意識地使發射區的多數載流子濃度大于基區的,同時基區做得很薄,而且,要嚴格控制雜質含量,這樣,一旦接通電源后,由于發射結正偏,發射區的多數載流子(電子)極基區的多數載流子(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于后者,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Ie。
由于基區很薄,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集電流Ic,只剩下很少(1-10%)的電子在基區的空穴進行復合,被復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系,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,由于低頻時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。
三極管是一種電流放大器件,但在實際使用中常常利用三極管的電流放大作用,通過電阻轉變為電壓放大作用。
三極管的分類:
a.按材質分: 硅管、鍺管
b.按結構分: NPN 、 PNP
c.按功能分: 開關管、功率管、達林頓管、光敏管等.
d. 按功率分:小功率管、中功率管、大功率管
e.按工作頻率分:低頻管、高頻管、超頻管
f.按結構工藝分:合金管、平面管
三極管的主要參數
a. 特征頻率fT:當f= fT時,三極管完全失去電流放大功能.如果工作頻率大于fT,電路將不正常工作.
b. 工作電壓/電流:用這個參數可以指定該管的電壓電流使用范圍.
c. hFE:電流放大倍數.
d. VCEO:集電極發射極反向擊穿電壓,表示臨界飽和時的飽和電壓.
e. PCM:最大允許耗散功率.
f. 封裝形式:指定該管的外觀形狀,如果其它參數都正確,封裝不同將導致組件無法在電路板上實現.
判斷基極和三極管的類型
三極管的腳位判斷,三極管的腳位有兩種封裝排列形式,如右圖:

三極管是一種結型電阻器件,它的三個引腳都有明顯的電阻數據,測試時(以數字萬用表為例,紅筆+,黒筆-)我們將測試檔位切換至 二極管檔 (蜂鳴檔)標志符號如右圖:

正常的NPN結構三極管的基極(B)對集電極(C)、發射極(E)的正向電阻是430Ω-680Ω(根據型號的不同,放大倍數的差異,這個值有所不同)反向電阻無窮大;正常的PNP 結構的三極管的基極(B)對集電極(C)、發射極(E)的反向電阻是430Ω-680Ω,正向電阻無窮大。集電極C對發射極E在不加偏流的情況下,電阻為無窮大;鶚O對集電極的測試電阻約等于基極對發射極的測試電阻,通常情況下,基極對集電極的測試電阻要比基極對發射極的測試電阻小5-100Ω左右(大功率管比較明顯),如果超出這個值,這個元件的性能已經變壞,請不要再使用。如果誤使用于電路中可能會導致整個或部分電路的工作點變壞,這個元件也可能不久就會損壞,大功率電路和高頻電路對這種劣質元件反應比較明顯。
盡管封裝結構不同,但與同參數的其它型號的管子功能和性能是一樣的,不同的封裝結構只是應用于電路設計中特定的使用場合的需要。
要注意有些廠家生產一些不規范元件,例如C945正常的腳位是BCE,但有的廠家出的此元件腳位排列卻是EBC,這會造成那些粗心的工作人員將新元件在未檢測的情況下裝入電路,導致電路不能工作,嚴重時燒毀相關聯的元器件,比如電視機上用的開關電源。

在我們常用的萬用表中,測試三極管的腳位排列圖:
先假設三極管的某極為“基極”,將黑表筆接在假設基極上,再將紅表筆依次接到其余兩個電極上,若兩次測得的電阻都大(約幾K到幾十K),或者都小(幾百至幾K),對換表筆重復上述測量,若測得兩個阻值相反(都很小或都很大),則可確定假設的基極是正確的,否則另假設一極為“基極”,重復上述測試,以確定基極.
當基極確定后,將黑表筆接基極,紅表筆筆接其它兩極若測得電阻值都很少,則該三極管為NPN,反之為PNP.
判斷集電極C和發射極E,以NPN為例:
把黑表筆接至假設的集電極C,紅表筆接到假設的發射極E,并用手捏住B和C極,讀出表頭所示C,E電阻值,然后將紅,黑表筆反接重測.若第一次電阻比第二次小,說明原假設成立.
體三極管的結構和類型
晶體三極管,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。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把正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,
從三個區引出相應的電極,分別為基極b發射極e和集電極c。
發射區和基區之間的PN結叫發射結,集電區和基區之間的PN結叫集電極;鶇^很薄,而發射區較厚,雜質濃度大,PNP型三極管發射區"發射"的是空穴,其移動方向與電流方向一致,故發射極箭頭向里;NPN型三極管發射區"發射"的是自由電子,其移動方向與電流方向相反,故發射極箭頭向外。發射極箭頭向外。發射極箭頭指向也是PN結在正向電壓下的導通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。
三極管的封裝形式和管腳識別
常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類,引腳的排列方式具有一定的規律,
底視圖位置放置,使三個引腳構成等腰三角形的頂點上,從左向右依次為e b c;對于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己,三個引腳朝下放置,則從左到右依次為e b c。
目前,國內各種類型的晶體三極管有許多種,管腳的排列不盡相同,在使用中不確定管腳排列的三極管,必須進行測量確定各管腳正確的位置,或查找晶體管使用手冊,明確三極管的特性及相應的技術參數和資料。
晶體三極管的電流放大作用
晶體三極管具有電流放大作用,其實質是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將ΔIc/ΔIb的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數,用符號“β”表示。電流放大倍數對于某一只三極管來說是一個定值,但隨著三極管工作時基極電流的變化也會有一定的改變。
晶體三極管的三種工作狀態
截止狀態:當加在三極管發射結的電壓小于PN結的導通電壓,基極電流為零,集電極電流和發射極電流都為零,三極管這時失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當于開關的斷開狀態,我們稱三極管處于截止狀態。
放大狀態:當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并處于某一恰當的值時,三極管的發射結正向偏置,集電結反向偏置,這時基極電流對集電極電流起著控制作用,使三極管具有電流放大作用,其電流放大倍數β=ΔIc/ΔIb,這時三極管處放大狀態。
飽和導通狀態:當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并當基極電流增大到一定程度時,集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不怎么變化,這時三極管失去電流放大作用,集電極與發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當于開關的導通狀態。三極管的這種狀態我們稱之為飽和導通狀態。
根據三極管工作時各個電極的電位高低,就能判別三極管的工作狀態,因此,電子維修人員在維修過程中,經常要拿多用電表測量三極管各腳的電壓,從而判別三極管的工作情況和工作狀態。
使用多用電表檢測三極管
三極管基極的判別:根據三極管的結構示意圖,我們知道三極管的基極是三極管中兩個PN結的公共極,因此,在判別三極管的基極時,只要找出兩個PN結的公共極,即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調至電阻擋的R×1k擋,先用紅表筆放在三極管的一只腳上,用黑表筆去碰三極管的另兩只腳,如果兩次全通,則紅表筆所放的腳就是三極管的基極。如果一次沒找到,則紅表筆換到三極管的另一個腳,再測兩次;如還沒找到,則紅表筆再換一下,再測兩次。如果還沒找到,則改用黑表筆放在三極管的一個腳上,用紅表筆去測兩次看是否全通,若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次,總可以找到基極。
三極管類型的判別: 三極管只有兩種類型,即PNP型和NPN型。判別時只要知道基極是P型材料還N型材料即可。當用多用電表R×1k擋時,黑表筆代表電源正極,如果黑表筆接基極時導通,則說明三極管的基極為P型材料,三極管即為NPN型。如果紅表筆接基極導通,則說明三極管基極為N型材料,三極管即為PNP型。
三極管的基本放大電路
基本放大電路是放大電路中最基本的結構,是構成復雜放大電路的基本單元。它利用雙極型半導體三極管輸入電流控制輸出電流的特性,或場效應半導體三極管輸入電壓控制輸出電流的特性,實現信號的放大。本章基本放大電路的知識是進一步學習電子技術的重要基礎。

基本放大電路一般是指由一個三極管或場效應管組成的放大電路。從電路的角度來看,可以將基本放大電路看成一個雙端口網絡。放大的作用體現在如下方面:
1.放大電路主要利用三極管或場效應管的控制作用放大微弱信號,輸出信號在電壓或電流的幅度上得到了放大,輸出信號的能量得到了加強。
2.輸出信號的能量實際上是由直流電源提供的,只是經過三極管的控制,使之轉換成信號能量,提供給負載。
共射組態基本放大電路的組成
共射組態基本放大電路是輸入信號加在加在基極和發射極之間,耦合電容器C1和Ce視為對交流信號短路。輸出信號從集電極對地取出,經耦合電容器C2隔除直流量,僅將交流信號加到負載電阻RL之上。放大電路的共射組態實際上是指放大電路中的三極管是共射組態。
在輸入信號為零時,直流電源通過各偏置電阻為三極管提供直流的基極電流和直流集電極電流,并在三極管的三個極間形成一定的直流電壓。由于耦合電容的隔直流作用,直流電壓無法到達放大電路的輸入端和輸出端。
當輸入交流信號通過耦合電容C1和Ce加在三極管的發射結上時,發射結上的電壓變成交、直流的疊加。放大電路中信號的情況比較復雜,各信號的符號規定如下:由于三極管的電流放大作用,ic要比ib大幾十倍,一般來說,只要電路參數設置合適,輸出電壓可以比輸入電壓高許多倍。uCE中的交流量 有一部分經過耦合電容到達負載電阻,形成輸出電壓。完成電路的放大作用。
由此可見,放大電路中三極管集電極的直流信號不隨輸入信號而改變,而交流信號隨輸入信號發生變化。在放大過程中,集電極交流信號是疊加在直流信號上的,經過耦合電容,從輸出端提取的只是交流信號。因此,在分析放大電路時,可以采用將交、直流信號分開的辦法,可以分成直流通路和交流通路來分析。
放大電路的組成原則:
1.保證放大電路的核心器件三極管工作在放大狀態,即有合適的偏置。也就是說發射結正偏,集電結反偏。
2.輸入回路的設置應當使輸入信號耦合到三極管的輸入電極,形成變化的基極電流,從而產生三極管的電流控制關系,變成集電極電流的變化。
3.輸出回路的設置應該保證將三極管放大以后的電流信號轉變成負載需要的電量形式(輸出電壓或輸出電流)。
三極管的選型與替換:
1.首先要進行參數對比,如果不知道參數可以先在網絡收搜索他的規格書,了解其參數。行業里大家用的多的是http://www.alldatasheet.com一個英文網站;
2.知道參數,尤其是BVCBO,BVCEO,BVEBO,HFE,ft,VCEsat參數。通過各個參數的 比較,找相似的產品。即使知道了參數以后也不好找,一些書籍都過時了,沒有收集新的產品進去。最近看到一個創意不錯的網站,半導體百事通網 有個參數選型欄目,可以針對半導體器件的參數對照組合篩選來選型http://www.semibest.com
測判三極管的口訣
三極管的管型及管腳的判別是電子技術初學者的一項基本功,為了幫助讀者迅速掌握測判方法,筆者總結出四句口訣:“三顛倒,找基極;PN結,定管型;順箭頭,偏轉大;測不準,動嘴巴!毕旅孀屛覀冎鹁溥M行解釋吧。
1: 三顛倒,找基極
大家知道,三極管是含有兩個PN結的半導體器件。根據兩個PN結連接方式不同,可以分為NPN型和PNP型兩種不同導電類型的三極管。
測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋,并選擇R×100或R×1k擋位。圖2繪出了萬用電表歐姆擋的等效電路。紅表筆所連接的是表內電池的負極,黑表筆則連接著表內電池的正極。
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,我們任取兩個電極(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,觀察表針的偏轉角度;接著,再取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,觀察表針的偏轉角度。在這三次顛倒測量中,必然有兩次測量結果相近:即顛倒測量中表針一次偏轉大,一次偏轉小;剩下一次必然是顛倒測量前后指針偏轉角度都很小,這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極。
2:PN結,定管型
找出三極管的基極后,我們就可以根據基極與另外兩個電極之間PN結的方向來確定管子的導電類型。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,若表頭指針偏轉角度很大,則說明被測三極管為NPN型管;若表頭指針偏轉角度很小,則被測管即為PNP型。
3:順箭頭,偏轉大
找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發射極e呢?這時我們可以用測穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發射極e。
(1) 對于NPN型三極管,穿透電流的測量電路。根據這個原理,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角度都很小,但仔細觀察,總會有一次偏轉角度稍大,此時電流的流向一定是:黑表筆→c極→b極→e極→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→e極→b極→c極→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射極e,紅表筆所接的一定是集電極c。
4:測不出,動嘴巴
若在“順箭頭,偏轉大”的測量過程中,若由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉均太小難以區分時,就要“動嘴巴”了。具體方法是:在“順箭頭,偏轉大”的兩次測量中,用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用“順箭頭,偏轉大”的判別方法即可區分開集電極c與發射極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!
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