晶体三极管和场效应管的识别与检测方法图解

[1]晶体三极管通常简称为晶体管或三极管，是一种具有两个PN结的半导体器件。晶体三极管是电子电路中的核心器件之一，在各种电子电路中的应用十分广泛。 [2]晶体三极管的文字符号为“VT”，图形符号如图所示。 [3]电流放大系数β是晶体三极管的主要参数之一，是指集电极电流I_c的变化量与基极电流Ib的变化量之比，反映了三极管的放大能力。如图所示，当I_b从40μA上升到60μA时，相应的I_c从6mA上升到9mA，其β=（9-6）×10³/（60-40）=150。 [4]特征频率fT是晶体三极管的另一主要参数。当工作频率超过一定值时，三极管的β值开始下降。β值下降到1时所对应的频率即为特征频率f_T。 [5]晶体三极管具有三根管脚，分别是：基极b、发射极e和集电极c，使用中应识别清楚。 [6]晶体三极管的基本工作原理如图示（以NPN型管为例）。当给基极（输入端）输入一个较小的基极电流Ib时，其集电极（输出端）将按比例产生一个较大的集电极电流I_c，这个比例就是三极管的电流放大系数β，即I_c=βIb。集电极电流和发射极电流受基极电流的控制，所以晶体三极管是电流控制型器件。 [7]检测晶体三极管时，万用表置于“R×1k”挡。先用黑表笔接某一管脚，红表笔分别接另外两管脚，测得两个电阻值。再将黑表笔换接另一管脚，重复以上步骤，直至测得两个电阻值都很小（NPN管）或都很大（PNP管），这时黑表笔所接的是基极b。 [8]接着，对于NPN管，用红表笔接基极以外的一管脚，左手拇指与中指将黑表笔与基极捏在一起，同时用左手食指触摸余下的管脚，这时表针应向右摆动。将基极以外的两管脚对调后再测一次。两次测量中，表针摆动幅度较大的那一次，黑表笔所接为集电极，红表笔所接为发射极。表针摆动幅度越大，说明被测三极管的β值越大。对于PNP管则对调红、黑表笔测量。 [9]晶体三极管最基本的作用是放大。图示为晶体三极管放大电路，输入信号U_i经C1加至三极管VT基极，使其集电极电流相应变化，并在集电极负载电阻R_c上产生压降，经C2输出。由于输出电压等于电源电压与R_c上压降的差值，因此输出电压U_o与输入电压U_i相位相反。R1、R2为VT的基极偏置电阻。 [10]晶体三极管具有开关作用。图示为驱动发光二极管的电子开关电路，开关管VT的基极由脉冲信号CP控制，当CP=“1”时，VT导通，发光二极管VD发光；当CP=“0”时，VT截止，发光二极管VD熄灭。R为限流电阻。 [11]复合管是由两个或更多三极管按一定规律组合在一起而成。达林顿管即为一种复合管，图示为两个NPN型三极管构成的达林顿管，等效为一个高β值的晶体三极管，β=β1·β2。达林顿管也可由两个PNP管，或一个PNP管和一个NPN管构成。 [12]带阻三极管是一种内部包含有一个或几个电阻的晶体三极管，近年来在家用电器和音像设备中应用较多。图示为较常见的两种带阻三极管内部电路结构。 [13]场效应晶体管通常简称为场效应管，是一种利用场效应原理工作的半导体器件。和普通双极型晶体管相比较，场效应管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等特点，得到了越来越广泛的应用。场效应管的文字符号也为“VT”，图形符号如图所示。 [14]场效应管一般具有3个极（双栅管有4个极）：栅极G、源极S和漏极D，它们的功能分别对应于双极型晶体管的基极b、发射极e和集电极c。由于场效应管的源极S和漏极D是对称的，实际使用中可以互换。 [15]场效应管的基本工作原理如图示（以结型N沟道管为例）。由于栅极G接有负偏压U_G，在G附近形成耗尽层。当负偏压U_G增大时，耗尽层增大，沟道减小，漏极电流I_D减小；当负偏压U_G减小时，耗尽层减小，沟道增大，漏极电流I_D增大。漏极电流I_D受栅极电压的控制，所以场效应管是电压控制器件。 [16]检测结型场效应管时，万用表置于“R×1k”挡，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数kΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。 [17]估测结型场效应管的放大能力：万用表置于“R×100”挡，两表笔分别接漏极D和源极S，然后用手捏住栅极G（注入人体感应电压），表针应向左或向右摆动。表针摆动幅度越大说明场效应管的放大能力越大。如果表针不动，说明该管已坏。 [18]场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。图示为场效应管源极输出器，其特点是输入阻抗Z_i很高、输出阻抗Z_o较低，常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。 [19]场效应管可以用作可变电阻。图示为录音机自动电平控制电路，当输入信号U_i增大导致U_o增大时，由U_o经VD负向整流后形成的栅极偏压-U_G的绝对值也增大，使场效应管VT的等效电阻增大，R1与其的分压比减小，使进入放大器的信号电压减小，最终使U_o保持基本不变。 [20]场效应管可以方便地用作恒流源，如图所示，如果漏极电流I_D因故增大，源极电阻R_S上形成的负栅压也随之增大，迫使I_D回落，反之亦然，使I_D保持恒定。恒定电流I_D=|U_P|/R_S，式中，U_P为场效应管夹断电压。