内容正文:
山东省(春季高考)机械制造类 电子技术 复习讲义
第一章 常用半导体器件
第二节 三极管
【考纲要求】
了解三极管的结构、符号、工作特性及应用。
【知识和技能要点】
考点1 三极管的结构及类型
1. 结构、类型及图形符号
根据结构,三极管分NPN型和PNP型两大类;图形符号中发射极箭头表示发射结正偏时的电流。文字符号是“VT”。如图7-6-2-1所示。
考点2 三极管的基本工作原理
1. 三极管工作在放大状态的条件
发射结正偏,集电结反偏。
2. 三极管电流分配关系
由于,所以。
3. 直流电流放大倍数
交流电流放大倍数:,。
4. 三极管电流放大作用
实质上是用较小的基极电流信号去控制集电极的大电流信号,是“以小控大”的作用,而不是能量的放大。三极管是一个电流控制器件,即通过基极电流IB控制集电极电流IC流向。
考点3 三极管的输入、输出特性曲线
1. 输入特性曲线
定义:当UCE一定时,基极电流 iB 随发射结压降uBE变化的关系曲线,如图7-6-2-2所示。
②特点
a.与二极管的伏安特性曲线十分相似。这是因为uBE加在基极与发射极之间的 PN 结上,该PN结相当于一只二极管。uBE与iB也成非线性关系,同样存在着死区。当uBE小于死区电压时,iB=0,三极管截止。硅管死区电压约0.5V,锗管约0.2V。
b.当uBE大于死区电压时,iB>0,三极管导通,发射结压降硅管约为0.7V,锗管约为0.3V。
c.输入特性曲线随温度的升高向左移动。
2. 输出特性曲线
(1)定义:当基极电流IB为一定值时,集电极电流ic与集射极电压uCE变化的关系曲线,如图7-6-2-3所示。
(2) 三极管的工作状态及特点,见表7-6-2-1。
考点4 三极管的主要参数
1. 电流放大系数
同一个三极管在相同的工作条件下,。选用管子时,β值应恰当,β值太大管子工作稳定性差;β值太小时,放大能力差。通常三极管的电流放大系数β值在20~200之间,最常用的β值在60~100之间。
2. 极间反向饱和漏电流(、)
(1):当基极开路(=0)、集电结反偏、发射结正偏时,集电极与发射极间的反向电流,又称穿透电流。
(2):当发射极开路,集电极与基极间的反向电流。
(3)和的关系:=(1+β),二者都随温度的升高而增大。越小,管子性能越稳定。比如硅管穿透电流比锗管小,故硅管比锗管稳定性好。在选管子时应选反向饱和电流较小的管子。
3. 极限参数
三极管在工作时所允许的最大电流、最大电压和功率的极限数值。
(1)集电极最大允许电流:当过大时,β将下降,若超过,则β将下降到正常值
(2)反向击穿电压:若,则管子将会被击穿而损坏。
(3)集电极最大允许耗散功率:指三极管正常工作时,集电极所允许的最大平均功率。管子实际功率=,若,则管子将过热而烧坏。
考点4 三极管质量检测及管型管脚的判定
1.三极管质量的检测
利用万用表测量集电结、发射结的正反向电阻。若两个结的正反向电阻相差很大,则说明三极管质量正常;若正反向电阻相差很小,则说明三极管损坏。
2.三极管管型管脚的判定
(1)判断基极与管型:将指针式万用表转换开关置于R×100或R×1k挡,用黑表笔接触某一管脚,红表笔分别接触另两个管脚,当两次阻值都很小时,则黑表笔接触的管脚是基极,且为NPN型管;若用红表笔接触某一管脚,而用黑表笔分别接触另两个管脚,当两次阻值都很小时,则红表笔接触的管脚是基极,且为PNP型管。
(2)判断集电极和发射极(以NPN 型管为例):假设基极之外的某一极为集电极C,另一极为发射极E。在C、B间接一个10千欧左右的电阻(或用手捏住C、B,但C、B不可直接接触),黑表笔接C,红表笔接E,估测一个阻值;对调红、黑表笔再估测一个阻值。阻值较小的一次假设正确,即黑表笔接的是集电极C另一个则是发射极E。
【练习题】
一、单项选择题
1.三极管有( )
A.1个PN结,2个极
B.2个PN结,2个极
C.2个PN结,3个极
D.3个PN结,3个极
2.三极管放大的实质是( )
A.将小能量换成大能量
B.将低电压放大成高电压
C.将小电流放大成大电流
D.用较小的电流控制较大的电流
3.下列关于三极管工作在放大状态的条件,说法正确的是( )
A.发射结正偏,集电结反偏
B.发射结正偏,集电结正偏
C.发射结反偏,集电结正偏
D.发射结反偏,集电结反偏
4.三极管各个极的电位如下,处于放大状态的三极管是( )
A.VB=-6.7-V,VE=-7.4-V,Vc=-4V
B.VB=0.7V,VE=0,Vc=0.3V
C.VB=-3V,VE=0,Vc=6V
D.VB=2.7V,VE=2V,Vc=2V
5.如图所示测得三极管电路三个电位,其中二极管、三极管均为硅管,那么三极管的工作状态为( )
A.饱和 B.放大 C.倒置 D.截止
6.三极管极间电流满足=β关系时,三极管肯定工作在( )
A.截止区 B.饱和区 C.放大区 D.过损耗区
7.有四只三极管,除β和不同外,其它参数一样,当用作放大器件时,应选用( )
A.β=50,=0.5mA B.β=140,=2.5mA
C.β=10,=0.5mA D.β=50,=2.5mA
8.若三极管的集电极电流Ic大于它的集电极最大允许电流Icm,则该管( )
A.被烧坏 B.被击穿
C.电流放大能力下降 D.正常
9.用万用表欧姆挡 R×1k 测量一只能正常放大的三极管,若红表笔接触一只管脚,黑表笔接触另两只管脚时测得的电阻均较大,则( )
A.是NPN型管 B.是PNP型管 C.无法确定 D.该管子内部断路
10. 实践中判断三极管是否饱和,最简单可靠的方法是测量( )
A.
B.
C.
D.
11.某NPN型三极管=40μA,=2mA,则约等于( )
A.40μA B.2mA
C.3mA D.4mA
12.若三极管接在=15mA,=20V的电路中,则该管的功耗为( )
A.15mw B.20mw C.30mw D.300mw
13.晶体管的=500mw,Icm=30mA,=30V,如果接在=15mA,=20V的电路中,则该管( )
A.当前耗散功率为300 mw
B.当前耗散功率为500 mw
C.功耗太大过熟甚至损坏
D.放大能力下降
14.若用万用表测得三极管任意两极间的正反向电阻均很小,则该管( )
A.两个PN结均开路 B.两个PN结均被击穿
C.发射结被击穿,集电结正常 D.发射结正常,集电结被击穿
15.用指针式万用表的电阻挡测量正常的三极管,红表笔接管脚1,黑表笔接管脚2和3,指针偏转角度较大,则该管为( )
A.PNP型,管脚1为基极 B.PNP型,管脚2为集电极
C.PNP型,管脚3为基极 D.NPN型,管脚1为基极
16.若测得放大电路中某只三极管三个管脚的电位分别为2.8V、3.5V、6V,则三个管脚依次为( )
A.C、B、E B.E、B、C C.B、E、C D.B、C、E
17.三极管工作于放大状态时,三个电极中电流最大的为( )
A.集电极 B.基极
C.发射极 D.门极
二、简答题
1.有人在检修处于放大状态的三极管的三个电极对地电压分别为:①-6V,②-2.8V,③—2.1V,请确定该三极管的材料和类型、管脚名称。
2.在放大电路中,测得某三极管的各极电流如图所示,请指出三极管各管脚极性和类型。
3.某同学用万用表测量正常放大状态的三极管的电压如图所示,请判断三极管的管脚名称、类型和材料。
4.如图所示为某同学用万用表检测出三极管的基极和类型后,继续检测集电极和发射极的示意图。问:
(1)根据检测现象,写出三极管的集电极、发射极和类型。
(2)三极管作为开关使用时,工作在什么状态?
【答案】
一、单项选择题
1.C 2.D 3.B 4.A 5.D 6.C 7.A 8.C 9.A 10.D 11.B 12.D 13.A 14.B 15.A 16.B 17.C
二、简答题
1.硅管,PNP型;①集电极C,②基极B,③发射极E。
2.NPN型;①基极B,②发射极E,③集电极C。
3.1、2、3脚分别为发射极E、集电极C、基极B;管型为NPN型;硅材料。
4.(1)3—集电极C,1—发射极E;NPN型。
(2)饱和状态和截止状态。
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