甘肅省臨夏縣職業技術學校 郭永忠
關于三極管的三種狀態,在《電子報》上曾經有多篇文章詳細論述過,但總側重于理論分析。
下面筆者從維修的角度出發,突出實用,談談三極管三種狀態的特點、判斷方法,并附帶介紹一
種學習電子電器應用與維修的方法,希望對初學者有所啟發和幫助。
一、三種狀態的特點和判斷方法(以 NPN型硅管為例,可參閱附圖)
1.截止狀態:當 b-e 結反偏、 零偏、 淺正偏(指雖然正偏, 但正向壓降小于門檻電壓)時 Ib=0,Ic=Ice
≈0,三極管截止,此時 Rce 內阻為無窮大,Vce約等于電源電壓。
2.導通放大狀態:當be正偏、 bc反偏, 且Vbe大于門檻電壓時為導通放大狀態, 此時Vc>Vb>Ve,
且 Vbe=0.7V。導通后 Rce 減小,導通越深,Rce 內阻越小,Vce 越小。在放大狀態,Ib 能控制 Ic,
即具有電流放大作用(實質上是以小控大)。
3.飽和狀態:當導通加深到使 Vce減小到小于 Vbe 時,稱為“飽和” ,此時 be、bc均正偏,且
Vbe 約 0.7V,Vces(飽和壓降)降至最小,約 0.1~0.3V,Rce 最小,Ic 最大,Ib 不能再控制 Ic,即
三極管失去了電流放大能力。
三極管的三種狀態很重要, 不管它自身還是外圍元件出現故障, 它的工作狀態總會發生變化,
或從一種狀態轉移到另一種狀態,我們完全可以通過測量它三個電極的電壓與正常狀態值進行比
較來分析、判斷出具體是哪一個元件損壞(見后面的推理),初學者應當特別重視之。
二、學習方法
1.元器件基礎很重要
整機由若干個具有一定功能作用的單元電路組成,單元電路由若干個元器件組成,故必須要
掌握各種元器件的特性、參數(尤其是極限參數)、應用、檢測及代換等。其中三極管及其三種工
作狀態最復雜也最為重要。如屢損行管(包括電源開關管)的故障對初學者就比較棘手,我們可以
從它的極限參數入手分析:一定是它的工作環境發生變化超出它所能承受的某一項極限參數(Icm、
BVceo 和 Pcm),即不外乎是過流、過壓或功耗過大,那么找出過流(如行輸出變壓器或偏轉線圈
匝間短路)、過壓(如+B 升高、逆程電容減小、行頻低等)、功耗過大(如激勵不足)的原因等,再用
最簡潔的方法逐一檢查排除故障。限于篇幅,這里不再贅述,讀者可舉一反三、觸類旁通之。
2.單元電路是關鍵
這是學習整機最重要的,必須也應該要知道:
(1)功能作用與性能要求:每一個單元電路都具有不同的功能作用以及性能要求,它損壞或出
現故障后,總是不能完成它的工作任務或達不到原有的性能指標,這樣我們在維修中就能夠知道
這個電路可能會引起哪些故障,也能夠通過故障現象粗略判斷故障在哪一個單元電路。例如我們
知道了圖像中放的作用是放大圖像信號,對它的性能要求是增益、幅頻特性、AGC 控制、穩定性
等,那么當出現圖像靈敏度低、弱信號正常強信號扭曲、伴音干擾圖像等故障時,就會馬上想到
可能是圖像中放級存在故障。
(2)典型電路及工作原理:在熟記典型電路圖的基礎上要理解工作原理,包括每個元件在電路
中的作用。例如對于普通三極管放大器來說,基本作用就是不失真的放大信號,為解決不失真問
題,必須要設置合理、穩定的靜態工作點,故偏置電阻的作用就是保證在輸入信號的有無、強弱
變化時,均使三極管都能處于正常放大狀態而不能進入截止或飽和狀態,電容無非是用來信號耦
合、旁路(消除交流負反饋,提高電路增益)、防振、頻率補償等。
(3)模擬假設實踐法:熟悉、理解并掌握了上面的內容就可以進行模擬試驗,即對照電路圖先
設想:任何一個元件損壞后可能會出現什么故障(當然損壞程度不同時對應的故障現象也不同。此
時電路中(如三極管)的電壓和電流或在路電阻值會有什么變化?用什么方法才能查找出是哪個元
件引起的等,然后在實踐中驗證,查找不足并總結經驗。
例如在附圖放大電路中,可分析推理出:Rbl、Rb2 決定 Vb、Vbe;Vbe 決定 Ib;Ib 決定 Ic;
Ic 決定 VRc、Vc、Ve 和Vce 等。
Rbl 開路時管子基極無電壓,管子截止,Ic為 0,Vce 約等于 Vcc。那么反過來可以推出當測
得 Vb=0 時,一定是 Rbl 開路。又如正常時 Vb=3V,Ve=2.3V,Vc=8V,管子處于放大狀態,當
實測得 Vb=1.5V,Ve=0.8V,Vc=3V時,可以這樣推理:Vc 低是因為 Ic 大,Ic 大是因為 Ib 大,Ib
大是因為 Vbe 大,Vbe 大的原因只能是 Vb 升高或 Ve 下降,而此時 Vb 卻低,說明只能是 Ve 下
降后引起 Vbe 增大、管子導通加深、Vc 下降。故知真正故障原因只能是 Ce 漏電。為什么不查
Rb1、Rb2、Rc、Re 呢?因為 Rbl 增大時雖然能使 Vb 降低,但管子會導通減弱,Vc 會升高,故不
會是 Rbl;Rc 變大時當然會使 Vc 降低,但不會使 Vb 和 Ve 也低,故也不會是 Rc;Rb1 減小時
Vb 會低,但 Vc 會升高,故不會是 Rbl; ;Re 減小時也會出現上述情況,但電阻一般不會減小,
故也可不必查 Rbl 和 Re。不查管子的原因是無論它擊穿、漏電還是開路都不會出現電壓的那種變
化情況。
3.熟記方框圖
要熟記方框圖和各單元電路所處的位置、各單元電路之間的聯系和相互影響。先分析直流供
電,再分析信號流程,最后分析各種功能操作和控制。因為直流工作點是手段,交流信號的處理
與傳輸是目的。
(1)理清各單元電路的供電方式,因為每個電路要正常工作,必須先要有合適的工作電壓和電
流(包括電壓穩定、功率足夠、紋波內阻要小、并有必要的保護)。
(2)理清信號流程(包括各級信號的特點、波形、頻率、耦合方式等)和單元電路間的相互影響。
(3)熟悉各種功能操作和控制。如電視中的模擬量控制、信號切換、狀態轉換等。
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2017-8-27 18:04 上傳
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