晶體管的主要參數(shù)有電流放大系數(shù)、耗散功率、頻率特性、集電極最大電流、最大反向電壓、反向電流等。
電流放大系數(shù)
電流放大系數(shù)也稱電流放大倍數(shù),用來表示晶體管放大能力。
根據(jù)晶體管工作狀態(tài)的不同,電流放大系數(shù)又分為直流電流放大系數(shù)和交流電流放大系數(shù)。
1.直流電流放大系數(shù) 直流電流放大系數(shù)也稱靜態(tài)電流放大系數(shù)或直流放大倍數(shù),是指在靜態(tài)無變化信號輸入時,晶體管集電極電流IC與基極電流IB的比值,一般用hFE或β表示。
2.交流電流放大系數(shù) 交流電流放大系數(shù)也稱動態(tài)電流放大系數(shù)或交流放大倍數(shù),是指在交流狀態(tài)下,晶體管集電極電流變化量△IC與基極電流變化量△IB的比值,一般用hfe或β表示。
hFE或β既有區(qū)別又關系密切,兩個參數(shù)值在低頻時較接近,在高頻時有一些差異。
耗散功率
耗散功率也稱集電極最大允許耗散功率PCM,是指晶體管參數(shù)變化不超過規(guī)定允許值時的最大集電極耗散功率。
耗散功率與晶體管的最高允許結溫和集電極最大電流有密切關系。晶體管在使用時,其實際功耗不允許超過PCM值,否則會造成晶體管因過載而損壞。
通常將耗散功率PCM小于1W的晶體管稱為小功率晶體管,PCM等于或大于1W、小于5W的晶體管被稱為中功率晶體管,將PCM等于或大于5W的晶體管稱為大功率晶體管。
頻率特性
晶體管的電流放大系數(shù)與工作頻率有關。若晶體管超過了其工作頻率范圍,則會出現(xiàn)放大能力減弱甚至失去放大作用。
晶體管的頻率特性參數(shù)主要包括特征頻率fT和最高振蕩頻率fM等。
1.特征頻率fT 晶體管的工作頻率超過截止頻率fβ或fα時,其電流放大系數(shù)β值將隨著頻率的升高而下降。特征頻率是指β值降為1時晶體管的工作頻率。
通常將特征頻率fT小于或等于3MHZ的晶體管稱為低頻管,將fT大于或等于30MHZ的晶體管稱為高頻管,將fT大于3MHZ、小于30MHZ的晶體管稱為中頻管。
2.最高振蕩頻率fM 最高振蕩頻率是指晶體管的功率增益降為1時所對應的頻率。
通常,高頻晶體管的最高振蕩頻率低于共基極截止頻率fα,而特征頻率fT則高于共基極截止頻率fα、低于共集電極截止頻率fβ。
集電極最大電流ICM
集電極最大電流是指晶體管集電極所允許通過的最大電流。當晶體管的集電極電流IC超過ICM時,晶體管的β值等參數(shù)將發(fā)生明顯變化,影響其正常工作,甚至還會損壞。
最大反向電壓
最大反向電壓是指晶體管在工作時所允許施加的最高工作電壓。它包括集電極—發(fā)射極反向擊穿電壓、集電極—基極反向擊穿電壓和發(fā)射極—基極反向擊穿電壓。
1.集電極——發(fā)射極反向擊穿電壓 該電壓是指當晶體管基極開路時,其集電極與發(fā)射極之間的最大允許反向電壓,一般用VCEO或BVCEO表示。
2.集電極——基極反向擊穿電壓 該電壓是指當晶體管發(fā)射極開路時,其集電極與基極之間的最大允許反向電壓,用VCBO或BVCBO表示。
3.發(fā)射極——基極反向擊穿電壓 該電壓是指當晶體管的集電極開路時,其發(fā)射極與基極與之間的最大允許反向電壓,用VEBO或BVEBO表示。
反向電流
晶體管的反向電流包括其集電極—基極之間的反向電流ICBO和集電極—發(fā)射極之間的反向擊穿電流ICEO。
1.集電極——基極之間的反向電流ICBO ICBO也稱集電結反向漏電電流,是指當晶體管的發(fā)射極開路時,集電極與基極之間的反向電流。ICBO對溫度較敏感,該值越小,說明晶體管的溫度特性越好。
2.集電極——發(fā)射極之間的反向擊穿電流ICEO ICEO是指當晶體管的基極開路時,其集電極與發(fā)射極之間的反向漏電電流,也稱穿透電流。此電流值越小,說明晶體管的性能越好。
如何用萬用表測試三極管
?。?) 判別基極和管子的類型
選用歐姆檔的R*100(或R*1K)檔,先用紅表筆接一個管腳,黑表筆接另一個管腳,可測出兩個電阻值,然后再用紅表筆接另一個管腳,重復上述步驟,又測得一組電阻值,這樣測3次,其中有一組兩個阻值都很小的,對應測得這組值的紅表筆接的為基極,且管子是PNP型的;反之,若用黑表筆接一個管腳,重復上述做法,若測得兩個阻值都小,對應黑表筆為基極,且管子是NPN型的。
?。?)判別集電極
因為三極管發(fā)射極和集電極正確連接時β大(表針擺動幅度大),反接時β就小得多。因此,先假設一個集電極,用歐姆檔連接,(對NPN型管,發(fā)射極接黑表筆,集電極接紅表筆)。測量時,用手捏住基極和假設的集電極,兩極不能接觸,若指針擺動幅度大,而把兩極對調后指針擺動小,則說明假設是正確的,從而確定集電極和發(fā)射極。
?。?) 電流放大系數(shù)β的估算
選用歐姆檔的R*100(或R*1K)檔,對NPN型管,紅表筆接發(fā)射極,黑表筆接集電極,測量時,只要比較用手捏住基極和集電極(兩極不能接觸),和把手放開兩種情況小指針擺動的大小,擺動越大,β值越高。
如何判斷三極管的集電結為反偏或正偏
?。?)根據(jù)Ucb的電壓大于0則集電結反偏;2)Ubc(有方向,不是Ucb)的電壓大于0則集電結正偏。
三極管輸出特性曲線中
?。?)放大區(qū): 發(fā)射結正偏,集電結反偏。
當Uce 》= 1V時,因為Ube 《 0.7V =》Ucb = Uce - Ube 》 0V =》集電結反偏
?。?)截止區(qū)(即Ib=0,Ub 《 Uc):發(fā)射結反偏,集電結反偏。
因為Ub 《 Uc =》Ucb = Uc - Ub 》 0V,
?。健芳娊Y反偏。
(3)飽和區(qū):發(fā)射結正偏,集電結正偏。一般Uce《0.7V(硅管)或反偏電壓很小。
因為Uce 《 0.7V且Ube很大(大于0.7V) =》Ubc = Ube - Uce 》 0;
=》集電結正偏。
正偏:當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。 在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負極接在低電位端,二極管就會導通,這種連接方式,稱為正向偏置
反偏:與正向偏置相比,交換電源的正、負極位置,即P區(qū)接電源負極,N區(qū)接電源正極,就構成了PN結的反向偏置。