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貼片三極管表示方法

生活 更新时间:2024-08-26 23:40:52

貼片三極管基本作用是放大,它可以把微弱的電信号放大到一定強度,當然這種轉換仍然遵循能量守恒,它隻是把電源的能量轉換成信号的能量罷了。

貼片三極管表示方法(貼片三極管基礎知識解析)1

作用及要求

三極管有一個重要參數就是電流放大系數β。當三極管的基極上加一個微小的電流時,在集電極上可以得到一個是注入電流β倍的電流,即集電極電流。并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化,這就是貼片三極管的放大作用。 三極管還可以作電子開關,以及配合其它電子元件還可以構成振蕩器等。

在代換時,必須了解清楚原管子(或要求的管子)的性能(是通用三極管、是開關三極管等)、結構(如達林頓管、帶阻貼片三極管、組合貼片三極管)或有特殊要求(如高反壓、低噪聲等)及—些主要參數然後從手冊(或公司數據手冊)找同一性能、功能、結構及參數相似的進行試驗或代換,另外,要注意的是工作頻率(是MF段、HF段、VHF段或UHF段等)。選用的要滿足工作頻率的要求。

質量檢測方案

(a)測量極間電阻。将萬用表置于R×100或R×1K擋,按照紅、黑表筆的六種不同接法進行測試。其中,發射結和集電結的正向電阻值比較低,其他四種接法測得的電阻值都很高,約為幾百千歐至無窮大。但不管是低阻還是高阻,矽材料三極管的極間電阻要比鍺材料三極管的極間電阻大得多。

(b)貼片三極管的穿透電流ICEO的數值近似等于管子的倍數β和集電結的反向電流ICBO的乘積。ICBO随着環境溫度的升高而增長很快,ICBO的增加必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大将直接影響管子工作的穩定性,所以在使用中應盡量選用ICEO小的管子。

通過用萬用表電阻直接測量三極管e-c極之間的電阻方法,可間接估計ICEO的大小,具體方法如下:

萬用表電阻的量程一般選用R×100或R×1K擋,對于PNP管,黑表管接e極,紅表筆接c極,對于NPN型三極管,黑表筆接c極,紅表筆接e極。要求測得的電阻越大越好。e-c間的阻值越大,說明管子的ICEO越小;反之,所測阻值越小,說明被測管的ICEO越大。一般說來,中、小功率矽管、鍺材料低頻管,其阻值應分别在幾百千歐、幾十千歐及十幾千歐以上,如果阻值很小或測試時萬用表指針來回晃動,則表明ICEO很大,管子的性能不穩定。

開關電路

三極管除了可以當做交流信号放大器之外,也可以做為開關之用。嚴格說起來,三極管與一般的機械接點式開關在動作上并不完全相同,但是它卻具有一些機械式開關所沒有的特點。開關三極管處于飽和導通狀态的特征是發射結,集電結均處于正向偏置。而處于放大狀态的三極管的特征是發射結處于正向偏置,集電結處于反向偏置。這也是可以使用電壓表測試發射結,集電結的電壓值判定三極管工作狀況的原理。開關三極管正是基于三極管的開關特性來工作的。

開關三極管的外形與普通三極管外形相同,它工作于截止區和飽和區,相當于電路的切斷和導通。由于它具有完成斷路和接通的作用,被廣泛應用于各種開關電路中,如常用的開關電源電路、驅動電路、高頻振蕩電路、模數轉換電路、脈沖電路及輸出電路等。 當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并且當基極的電流增大到一定程度時,集電極電流不再随着基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不再怎麼變化,此時三極管失去電流放大作用,集電極和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态,即為三極管的導通狀态。負載電阻被直接跨接于三極管的集電極與電源之間,而位居三極管主電流的回路上,輸入電壓Vin則控制三極管開關的開啟(open)與閉合(closed)動作,當三極管呈開啟狀态時,負載電流便被阻斷,反之,當三極管呈閉合狀态時,電流便可以流通。

分類

按極性劃分為兩種:一種是NPN型三極管,是目前最常用的一種,另一種是PNP型三極管。按材料分為兩種:一種是矽三極管,目前是最常用的一種,另一種是鍺三極管,以前這種三極管用的多。三極按工作頻率劃分為兩種:一種是低頻三極管,主要用于工作頻率比較低的地方;另一種是高頻三極管,主要用于工作頻率比較高的地方。按功率分為三種:一種是小功率三極管,它的輸出功率小些;一種是中功率三極管,它的輸出功率大些;另一種是大功率三極管,它的輸出功率可以很大,主要用于大功率輸出場合。按用途分為:放大管和開關管。

用途

貼片三極管和插件三極管是一樣的,隻不過是封裝不同而已。貼片更小,省空間和免去人工插件。插件一般是TO-92封裝,而貼片一般是SOT-23封裝。

兩者在放大參數上基本是一樣的。

貼片三極管表示方法(貼片三極管基礎知識解析)2

從功能上講,無論貼片還是插件三級管用途相同:

1.信号放大 (工作在放大區)

2. 開關 (工作在飽和和截止區)

貼片三極管識别與使用

貼片式三極管可分為雙極型三極管及場效應管,一般稱為片狀三極管及片狀場效應管。貼片式三極管是由傳統引線式三極管發展過來的,管芯相同、僅封裝不同,并且大部分沿用引線式的原型号。

随着便攜式電子産品的發展,開發出很多新型片狀三極管。例如,過去采用TO-220封裝的功率MOSFET,由于減小了導通電阻(幾毫歐~幾十毫歐),并采用新型散熱良好的結構,現在可用D-PAK封裝、SOT-89封裝或SO-8封裝。為增加安裝密度,進一步減小印制闆尺寸,開發出了帶阻三極管、組合三極管。近年來,通信系統的頻率越來越高,又開發出不少通信專用三極管,如砷化镓微波三極管及功放管等。

本文主要介紹片狀三極管的基本知識、片狀帶阻三極管、片狀組合三極管(複合三極管)、通用片狀場效應管及應用指南。

有關通信用的一些專用三極管将在另文發表。常用的片狀三極管及場效應管的有關參數,封裝及代換将在增刊中刊出,供設計、開發人員及維修人員參考、選用。

基本知識

1. 型号識别

我國三極管型号是“3A~3E”開頭、美國是“2N”開頭、日本是“2S”開頭。目前市場上以2S開頭的型号占多數。

歐洲對三極管的命名方法是用A或B開頭(A表示鍺管,B表示矽管),第二部分用C、D或F、L(C——低頻小功率管,F——高頻小功率管、D——低頻大功率管、L——高頻大功率管);用S和U分别表示小功率開關管和大功率開關管;第三部分用三位數表示登記序号。例如,BC817表示矽低頻小功率三極管(fT=200MHz),通用小信号放大三極管。還有一些三極管型号是由生産工廠自己命名的(廠标),是不标準的。例如,摩托羅拉公司生産的三極管是以M開頭的。如在一個封裝内帶有兩個偏置電阻的NPN三極管,其型号為MUN2211T1,相應的PNP三極管為MUN2111T1(型号中T1也是該公司的後綴)。

一些塑封封裝尺寸較大的管子,如D-PAK封裝,由于頂面面積小,往往将日本型号中的2S省略。如2SC2712,打印為C2712;2SA562打印為A562,等等。

2. 型号代碼

片狀三極管封裝尺寸較大的可以打印簡化型号,而尺寸小的封裝,如SOT-23、SC-70等隻能打印型号代碼。例如,摩托羅拉公司生産的SOT-23封裝的三極管BC817-16T1,其型号代碼為A6(型号中16與hFE有關,T1是後綴);SC-59封裝的MUN2211T1代碼為8A;而MUN2111T1的代碼為6A。

這裡要指出的是,型号代碼是生産廠自行設定的,同一種型号由不同工廠生産,其型号代碼也可能不同;即使同一工廠生産,不同封裝的三極管也會有同樣的型号。如上述BC817-16T1及MUN2111T1同為摩托羅拉公司生産,型号不同,封裝不同,但代碼都是A6。這種現象其它公司也存在,使用者要特别注意!

型号與型号代碼的關系目前沒有統一的技術資料可供查閱和對照。目前分析進口電子産品或維修時,很難從型号代碼上判斷是何種型号的三極管,這是一個難點。

3. 封裝代号與尺寸

同一種封裝有不同的封裝代号。如SOT-89就有SC-62、MPT、MP4等代号。表1列出常用的三極管封裝代号及其尺寸。

從器件的封裝尺寸可以了解三極管的功率大小。如比SOT-23封裝尺寸小的三極管都是小功率管,IC<800mA,SOT-89~SOT-223封裝的是中功率管,IC在1~3A範圍,功率可達2W左右;D-PAK及D2PAK封裝的三極管功率更大。一般片狀三極管很少有大功率管。

片狀三極管中有4~6引腳的,其中4引腳的有一些是砷化镓超高頻三極管、微波三極管或雙栅場效應管,而5~6引腳的是組合三極管。

4. 片狀三極管的焊盤尺寸

這部分可參看上期貼片式二極管表4中的有關内容。

貼片三極管表示方法(貼片三極管基礎知識解析)3

5. 片狀三極管的管腳排列

各種不同封裝的管腳排列如圖1所示。圖中分别注出e、b、c或D、G、S三個極的位置。

貼片三極管如何選購

貼片三極管應用中有幾個主要問題:其一是過去習慣使用通孔裝配式三極管,如何找對應的片狀三極管;其二是從參數電路上找到的三極管型号市場上卻無法購得、如何代換。這也往往是設計、開發人員及維修人員在應用中較大的難題。造成這兩個難題的原因是同一種管芯做成不同封裝的器件時,其型号不同。

例如,一種以TO—92封裝的小功率三極管。其型号為2SC1815,然而用同一管芯采用SOT—23封裝時。其型号變成2SC2712;而采用SO-70封裝時。型号又變成2SC4732。根據這一現實,在選用或代換時、應根據三極管的基本參數要求,在晶體管手冊上尋找出參數基本相同。并且封裝符合要求的三極管。

這裡以常用TO一92封裝的9012、9013為例來說,先找出9012、9013主要參數。

(1)9012為PNP管、Vceo為30V、Ic為500mA、Pcm為625mW。 (2)9013是NPN管、Vceo為30V、Ic為500mA、Pcm為625mW。

在晶體管手冊上可找SOT-23封裝的三極管。其參數差不多的型号如表所示。在表中,Pcm這—項明顯小于9012或9013.這是片狀SOT—23的散熱面積小所緻、如果實際使用時Pcm要求不大。則可通過實驗,看是否滿足電路要求,若通過各種試驗(如高、低溫試驗)能滿足要求方可大量使用!

類型型号Vceo(V)Ic(mA)Pcm(mW)。

(1)NPN2SC28593050015

(2)NPN2SD5962570020

(3)PNP2SB6242570020

(4)PNP8C8074550031

在代換時,必須了解清楚原管子(或要求的管子)的性能(是通用三極管、是開關三極管等)、結構(如達林頓管、帶阻三極管、組合三極管)或有特殊要求(如高反壓、低噪聲等)及—些主要參數然後從手冊(或公司數據手冊)找同一性能、功能、結構及參數相似的進行試驗或代換,另外,要注意的是工作頻率(是MF段、HF段、VHF段或UHF段等)。選用的f要滿足工作頻率的要求。

這裡必須指出,目前的各種三極管品種成千上萬。這裡僅僅是舉幾個例子而己。重要的是要收集各大半導體器件廠的資料。它不僅有參數、封裝,還有型号代碼,這給選用、代換提供了極大的方便。

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