郑州变频器维修

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常见电子元器件检测方法

 

电子设备中使用着大量各种类型的电子元器件,设备发生故障大多是由于电子元器件失效或损坏引起的。因此怎么正确*测电子元器件就显得尤其重要,这也是电子维修人员必须掌握的技能。我在电器维修中积累了部分常见电子元器件*测经验和技巧,供大*参考。

1.测整流电桥各脚的*性
万用表置R×1k挡,黑表笔接桥堆的任意引脚,红表笔先后测其余三只脚,如果读数均为*穷大,则黑表笔所接为桥堆的输出正*,如果读数为4~10kΩ,则黑表笔所接引脚为桥堆的输出负*,其余的两引脚为桥堆的交流输入端。

2.判断晶振的好坏
先用万用表(R×10k挡)测晶振两端的电阻值,若为*穷大,说明晶振*短路或漏电;再将试电笔插入市电插孔内,用手指捏住晶振的任*引脚,将另*引脚碰触试电笔顶端的金属部分,若试电笔氖泡发红,说明晶振是好的;若氖泡不亮,则说明晶振损坏。

 

 

3.单向晶闸管*测
可用万用表的R×1k或R×100挡测量任意两*之问的正、反向电阻,如果找到*对*的电阻为低阻值(100Ω~lkΩ),则此时黑表笔所接的为控制*,红表笔所接为阴*,另*个*为阳*。晶闸管共有3个PN结,我们可以通过测量PN结正、反向电阻的大小来判别它的好坏。测量控制*(G)与阴*[C)之间的电阻时,如果正、反向电阻均为零或*穷大,表明控制*短路或断路;测量控制*(G)与阳*(A)之间的电阻时,正、反向电阻读数均应很大;
测量阳*(A)与阴*(C)之间的电阻时,正、反向电阻都应很大。

4.双向晶闸管的*性识别
双向晶闸管有主电*1、主电*2和控制*,如果用万用表R×1k挡测量两个主电*之间的电阻,读数应近似*穷大,而控制*与任*个主电*之间的正、反向电阻读数只有几十欧。根据这*特性,我们很容易通过测量电*之间电阻大小,识别出双向晶闸管的控制*。而当黑表笔接主电*1。红表笔接控制*时所测得的正向电阻总是要比反向电阻小*些,据此我们也很容易通过测量电阻大小来识别主电*1和主电*2。

5.*查发光数码管的好坏
先将万用表置R×10k或R×l00k挡,然后将红表笔与数码管(以共阴数码管为例)的“地”引出端相连,黑表笔依次接数码管其他引出端,七段均应分别发光,否则说明数码管损坏。

6.判别结型场效应管的电*
将万用表置于R×1k挡,用黑表笔接触假定为栅*G的管脚,然后用红表笔分别接触另外两个管脚,若阻值均比较小(5~10 Ω),再将红、黑表笔交换测量*次。如阻值均大(∞),说明都是反向电阻(PN结反向),属N沟道管,且黑表笔接触的管脚为栅*G,并说明原先假定是正确的。若再次测量的阻值均很小,说明是正向电阻,属于P沟道场效应管,黑表笔所接的也是栅*G。若不出现上述情况,可以调换红、黑表笔,按上述方法进行测试,直至判断出栅*为止。*般结型场效应管的源*与漏*在制造时是对称的,所以,当栅*G确定以后,对于源*S、漏*D不*定要判别,因为这两个*可以互换使用。源*与漏*之间的电阻为几千欧。

7.三*管电*的判别
对于*只型号标示不清或*标志的三*管,要想分辨出它们的三个电*,也可用万用表测试。先将万用表量程开关拨在R×100或R×1k电阻挡上。红表笔任意接触三*管的*个电*,黑表笔依次接触另外两个电*,分别测量它们之间的电阻值,若测出均为几百欧低电阻时,则红表笔接触的电*为基*b,此管为PNP管。若测出均为几十至上百千欧的高电阻时,则红表笔接触的电*也为基*b,此管为NPN管。
在判别出管型和基*b的基础上,利用三*管正向电流放大系数比反向电流放大系数大的原理确定集电*。任意假定*个电*为c*,另*个电*为e*。将万用表量程开关拨在R×1k电阻挡上。对于:PNP管,令红表笔接c*,黑表笔接e*,再用手同时捏*下管子的b、c*,但不能使b、c两*直接相碰,测出某*阻值。然后两表笔对调进行第二次测量,将两次测的电阻相比较,对于:PNP型管,阻值小的*次,红表笔所接的电*为集电*。对于NPN型管阻值小的*次,黑表笔所接的电*为集电*。

8.电位器的好坏判别
先测电位器的标称阻值。用万用表的欧姆挡测“1”、“3”两端(设“2”端为活动触点),其读数应为电位器的标称值,如万用表的指针不动、阻值不动或阻值相差很多,则表明该电位器已损坏。再*查电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的欧姆挡测“1”、“2”或“2”、“3”两端,将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近“关”的位置,此时电阻应越小越好,再徐徐顺时钟旋转轴柄,电阻应逐渐增大,旋至*端位置时,阻值应接近电位器的标称值。如在电位器的轴柄转动过程中万用表指针有跳动瑚象,描踢活动触』点接触不良。
9.测量大容量电容的漏电电阻
用500型万用表置于R×10或R×100挡,待指针指向*大值时,再立即改用R×1k挡测量,指针会在较短时间内稳定,从而读出漏电电阻阻值。

10.判别红外接收头引脚
万用表置R×1k挡,先假设接收头的某脚为接地端,将其与黑表笔相接,用红表笔分别测量另两脚电阻,对比两次所测阻值(*般在4~7k Q范围),电阻较小的*次其红表笔所接为+5V电源引脚,另*阻值较大的则为信号引脚。反之,若用红表笔接已知地脚,黑表笔分别测已知电源脚及信号脚,则阻值都在15kΩ以上,阻值小的引脚为+5V端,阻值偏大的引脚为信号端。如果测量结果符合上述阻值则可判断该接收头完好。

11.判断*符号电解电容*性
先将电容短路放电,再将两引线做好A、B标记,万用表置R×100或R×1k挡,黑表笔接A引线,红表笔接B引线,待指针静止不动后读数,测完后短路放电;再将黑表笔接B引线,红表笔接A引线,比较两次读数,阻值较大的*次黑表笔所接为正*,红表笔所接为负*。

12.测发光二*管
取*个容量大于100“F的电解电容器(容量越大,现象越明显),先用万用表R×100挡对其充电,黑表笔接电容正*,红表笔接负*,充电完毕后,黑表笔改接电容负*,将被测发光二*管接于红表笔和电容正*之间。如果发光二*管亮后逐渐熄灭,表明它是好的。此时红表笔接的是发光二*管的负*,电容正*接的是发光二*管的正*。如果发光二*管不亮,将其两端对调重新接上测试,还不亮,表明发光二*管已损坏。

13。光电耦合器*测
万用表选用电阻R×100挡,不得选R×10k挡,以防电池电压过高击穿发光二*管。红、黑表笔接输入端,测正、反向电阻,正常时正向电阻为数十欧姆,反向电阻几千欧至几十千欧。若正、反向电阻相近,表明发光二*管已损坏。万用表选电阻R×1挡。红、黑表笔接输出端,测正、反向电阻,正常时均接近于∞,否则受光管损坏。万用表选电阻R×10挡,红、黑表笔分别接输入、输出端测发光管与受光管之间的绝缘电阻(有条件应用兆欧表测其绝缘电阻,此时兆欧表输出额定电压应略低于被测光电耦合器所允许的耐压值),发光管与受光管问绝缘电阻正常应为∞。

14.光敏电阻的*测
*测时将万用表拨到R×1kΩ挡,把光敏电阻的受光面与入射光线保持垂直,于是在万用表上直接测得的电阻就是亮阻。再把光敏电阻置于*黑暗的场所,这时万用表所测出的电阻就是暗阻。如果亮阻为几千欧至几十干欧,暗阻为几至几十兆欧,说明光敏电阻是好的。

15.激光二*管损坏判别
拆下激光二*管,测量其阻值,正常情况下反向阻值应为*穷大,正向阻值在20kΩ~40kΩ。如果所测的正向阻值已超过50kΩ,说明激光二*管性能已下降;如果其正向阻值已超过90kΩ,说明该管已损坏,不能再使用了

介绍:电压.电流.电阻器.电容器.电感器.二*管.三*管.电位器.稳压块.保险管.集成块IC
  *论是硬件DIY爱好者还是维修技术人员,你能够说出主板、声卡等配件上那些小元件叫做什么,又有什么作用吗?如果想成为元件(芯片)*高手的话,掌握*些相关的电子知识是必不可少的。

  譬如在*修某硬件时用万用表测量出某个电阻的阻值已为*穷大,虽然可断定这个电阻已损坏,但由于电脑各板卡及各种外设均没有电路图(只有*少数产品有局部电路图),故并不知电阻在未损坏时的具体阻值,所以就*法对损坏元件进行换新处理。可如果您能看懂电阻上的色环标识的话,您就可知道这个已损坏电阻的标称阻值,换新也就不成问题,故障自然也就会随之排除。

  诸如上述之类的情况还有很多,比如元器件的正确选用等,笔者在此就不逐*列举了,下面笔者就来说*些非常实用的电子知识,希望大*都能向高手之路再迈上*步。注:下文内容*好结合图*和后续图片进行阅读。 看图识元件

*、电压,电流

  电压和电流是亲兄弟,电流是从电压(位)高的地方流向电压(位)低的地方,有电流产生就*定是因为有电压的存在,但有电压的存在却不*定会产生电流――如果只有电压而没有电流,就可证明电路中有断路现象(比如电路中设有开关)。另外有时测量电压正常但测量电流时就不*定正常了,比如有轻微短路现象或某个元件的阻值变大现象等,所以在*修中*定要将电压值和电流值结合起来进行分析。在用万用表测试未知的电压或电流时*定要把档位设成*高档,如测量不出值来再逐渐地调低档位。

  注:电压的符号是“V”,电流的符号是“A”。二、电阻器

  各种材料对它所通过的电流呈现有*定的阻力,这种阻力称为电阻,具有集总电阻这种物理性质的实体(元件)叫电阻器(简单地说就是有阻值的导体)。它的作用在电路中是非常重要的,在电脑各板卡及外设中的数量也是非常多的。它的分类也是多种多样的,如果按用处分类有:限流电阻、降压电阻、分压电阻、保护电阻、启动电阻、取样电阻、去耦电阻、信号衰减电阻等;如果按外形及制作材料分类有:金膜电阻、碳膜电阻、水泥电阻、*感电阻、热敏电阻、压敏电阻、拉线电阻、贴片电阻等;如果按功率分类有:1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W……等等。

 

  以上这些电阻都是常见的电阻,所以它们的阻值标称方法我们*定要知道,下面我就以电脑主机内各板卡上*为常见的贴片电阻为例介绍*下(其它的电阻标称方法同样):贴片电阻的标称方法有数字法和色环法这两种。先说数字法,通常有电阻上有三个数字XXX,前两个数字依次是十位和个位,*后的那个数字是10的X次方,这个电阻的具体阻值就是前两个数组成的两位数乘上10的X次方欧姆,如标有104的电阻器的阻值就是100000欧姆(即100KΩ)、标有473的电阻器的阻值就是47000欧姆(即47KΩ);下面笔者再说*下色环法,这个标称方法是在*电阻标称法中*普遍的(贴片外形的相对较少),常见的色环通常有四个环,我们把金色或银色环定为*后的那*环,前三个环的颜色�*杂ψ畔嘤Φ氖郑颐侵朗趾缶鸵蒙厦嫠档氖址ǘ疗渥柚盗耍颐�*定要先知道什么颜色代表什么数字才行,所以我们*定要记住这样*个口诀――黑棕红橙黄绿蓝紫灰白,它们分别对应着0123456789,至于金色和银色分别表示10-1和10-2,这两色在四色环电阻中只是标明误差值而已,故只要了解就行了。下面我同样举两个例子说明,以便理解记忆,如标有棕黑黄银色环的电阻器的阻值是100000欧姆(即100KΩ)、标有黄紫橙金色环的电阻的阻值是47000欧姆(即47KΩ)。

  还有*种五色环电阻,这种电阻都是*些阻值相对较小、精度相对比较高的电阻器,由于在电脑外设中也有应用,所以我也介绍*下:它是以金色或银色为倒数第二个环,前三个色环分别是百位、十位、个位,*后*个色环是误差值,这样的电阻器的具体阻值就是前三个色环代表的三个数组成的三位数乘上10的负1次方或负2次方欧姆,如标有棕紫绿银棕色环的电阻器的阻值是1.75Ω。

  关于电阻的*些基础知识也就这么多了,只是在代换时还要注意电阻的功率,通常用1/4或1/8的电阻来代换贴片电阻是没什么问题的。

  注:采用数字法的贴片电阻器多为黑色,电阻在电路中的符号为“R”。
  三、电容器

  除电阻器外*常见的就是电容器了,简单地讲电容器就是储存电荷的容器。对于电容的外形可能多数搞硬件的人都知道,所以笔者只简单说*说。常见的电容按外形和制作材料分类可分为:贴片电容、钽电解电容、铝电解电容、OS固体电容、**电解电容、瓷片电容、云母电容、聚丙稀电容。


       其中贴片电容在电脑主机内的各种板卡上*为常见,但只有少量的贴片电容才有标识,有标识的贴片电容的容量读取方法和贴片电阻*样,只是单位符号为pF(1000000pF=1μF),至于多数贴片电容为什么多数都没有标识,我想可能与其不易损坏不*关系。在电脑电源盒和彩显以及很多外设中有很多瓷片电容和各种金属化电容,所以笔者也要说*下,这样的电容都属于**性电容,它们的容量标称方法和数字型电阻*样,只是有的电容会用*个“n”,这个“n”的意思是1000,而且它的所处位置和容量值也有关系,如标称10n的电容的容量就是10000pF(即0.01μF)、标称为4n7的电容的容量就是4700pF(即4.7n)而并非是47000pF,至于这两种电容的耐压值,都是在电容上标出来的,如65V、100V、400V……等(只有少数不标,但通常也都在65V以上)。

  下面我再说*说铝电解电容器,它的特点就是容量大且成本低,所以被广泛应用在各板卡上和电源盒中以及绝大多数的外设中。有的厂*为了降低生产成本,所以采用了很多耐压值相对比较低的电容,比如给5V的电压用耐压6.5V的滤波电容。虽然也能用,但故障率却稍高了*些,再加上它的热稳定性不是很高,所以更换铝电解电容器是很平常的事。只是在更换时要用耐压值在实际电压1.5倍以上的电容器,而�*挂⒁庹�*不能够接反,尤其是电源部分的电解电容更要注意这两点,否则就可能会发生电容爆裂事件。

  另外电容还有*个品牌问题,不同品牌的电阻只是误差值不*样而已,但不同品牌的电容就是寿命和质量的不同了,比如各种损耗和绝缘电阻以及温度系数的不同等。下面笔者就介绍几个比较好的品牌给大*:PHILIPS(飞利浦)、RubyconBLACK GATE(黑金钢)、Rubycon(红宝石)、ELNA、ROE、SOLEN、Nichicon、DECON、WIMA(此品1μF以上容量的电容非常贵)、RIFA、ERO,如果您实在认不好的话您只要记住凡是电容上有C、D两个字母(均为前缀)的电容都不要买,这样的电容都不是*名厂生产的,甚至有些电容用在电脑板卡中可能还会造成不好的影响。这些电容只能用到对电容性能要求不是很高的产品中(比如用到4元钱*个的收音机中),其在容量和其它*些性能指标上的误差非常大,就算是新出厂的产品也就能保证4年左右能有比较好的性能,所以根本就不能装到电脑配件中。

  注:贴片电容器多为灰色,电容在电路中的符号为“C”。 四、电感器

  电感是用线圈制作的,它的作用多是扼流滤波和滤除高频杂波,它的外形有很多种:有的像电阻、有的像二*管、有的*看上去就是线圈。通常只有像电阻的那种电感才能读出电感值,因为只有这种有色环,其它的就没有了。贴片电感的外形和数字标识型贴片电阻是*样的,只是它没有数字,取而代之的是*个小圆圈。由于电感的使用数量不是太多,故大*只要了解*下就行了。另外在*定意义上说各种变压器其实都是由电感器组成的。

  注:电感在电路中的符号为“L”。
  五、二*管

  二*管属于半导体,它由N型半导体与P型半导体构成,它们相交的界面上形成PN结。二*管的主要特点就是单向导通,而反向截止,也就是正电压加在P*,负电压加在N*,所以二*管的方向性是非常重要的。

  从二*管的作用上分类可分为:整流二*管、降压二*管、稳压二*管、开关二*管、*波二*管、变容二*管;从制作材料上可分为硅二*管和锗二*管。*论是什么二*管,都有*个正向导通电压,低于这个电压时二*管就不能导通,硅管的正向导通电压在0.6V~0.7V、锗管在0.2V~0.3V,其中0.7V和0.3V是二*管的*大正向导通电压――即到此电压时*论电压再怎么升高(不能高于二*管的额定耐压值),加在二*管上的电压也不会再升高了。

  上面说了二*管的正向导通特性,二*管还有反向导通特性,只是导通电压要相对高出正向许多,其它的和正向导通差不太多。稳压二*管就是利用这个原理做成的,但由于这个理论说下去可能篇幅会太长,所以只做简介,您只要记住反向漏电流越小就证明这个二*管的质量越好,质量较好的硅管在几毫安至几十毫安之间、锗管在几十毫安至几百毫安之间。 

  下面笔者再说*下不同的二*管的不同作用:彩显中有很多整流二*管,有四个整流二*管的作用是将220V的交流电变换成300V直流电,也就是*著名的整流桥电路,当然,有相当*部分彩显已将这四个二*管整合为*个硅堆了。不过*论是分立元件还是整合的,它们所使用的二*管都是低频二*管,但经过开关电源电路后输出的电压就要用开关二*管或快速恢复二*管了。这*点*定要记住,因为如果用低频二*管去对高频电压整流的话是会烧掉二*管的,甚至会烧坏其它元件。不过如果是将高频二*管用到低频电路中是没有问题的。另外二*管和电容*样是�*脱怪档模灾挥*脱怪蹈哂谑导实缪沟亩�*管才能放*使用。稳压二*管也很常见,它能将较高的电压稳定到它的额定电压值上,但是它的接法和二*管是相反的,因为它利用的是反向导通原理。

  注:二*管在电路中的符号为“VD”或“D”,稳压二*管的符号为“ZD”。 六、三*管

  三*管的作用是放大或开关或调节,它在电脑主机中为数不多,但在显示器以及*些外设中的数量就不是很少了。它可按半导体基片材料的不同分为PNP型和NPN型,看到这大*不难理解三*管就是二个二*管结合到了*起而已。但是在这里P和N已经不是单纯的正或负*的关系了,而是分为B*(基*)、C*(集电*)、E*(发射*),*论是PNP型还是NPN型,B*都是控制*,只是PNP型三*管的B*要用低于发射*的电压进行导通控制,而NPN型三*管的B*要用高于发射*的电压进行导通控制罢了。另外三*管也有*大耐压值和*大功率值的,所以要尽量避免小马拉大车的情怀发生,不然的话后果可能就会很严重了。

 

注:三*管在电路中的符号是“VT”或“Q”或“V”。
  七、电位器

  电位器也可理解成阻值可变的可调电阻,但它并不同于可变电阻,电位器的引脚都在3脚以上。电位器的作用主要是调节各种信号或电压的值,除了主机中的各板卡以外,它的使用还是很广泛的,从彩显到有源多媒体音箱几乎*设备都有电位器的存在。在通常情况下,我们*好不要去动电路中的电位器(机外各种调节旋钮电位器除外),尤其是电源部分的,因为很多值我们在手工条件下是根本*法调节到*佳值的。当然,如果是因为损坏而*定要更换时就另当别论了,但是也*定要选用同*规格的电位器且要把它调到和原电位器差不多的条件下再试机,这样做就可保险*些了。另外电位器的制作材料也是不尽相同的,大体上分三类:金属膜电位器、合成碳质电位器、金属-玻璃釉电位器。

  注:在电路中电位器的符号为“W”。

 稳压块的作用是将电压进行降压处理并稳定为某*固定的值后输出,如三端稳压块7805可将小于35V的电压降成稳定的5V输出电压,它比只使用*只稳压二*管进行稳压的电路要好得多,成本也不是很高,所以应用还是很广泛的。

  常见的三端稳压块可分为正电压稳压块和负电压稳压块两种,正电压的有78XX系列、负电压的有79XX系列,它们两个是不能互换使用的,所以大*在选用时不要弄混。当然,稳压块并非只有这两个系列,而�*褂兴亩宋妊箍楹臀宥宋妊箍椋皇窃诘缒韵低持姓饬礁鱿盗�*为常见罢了;另外稳压块是有小、中、大功率之分的,在代换时不要用小功率的去代大功率的,但用大功率的去代换小功率的是没有任何问题的。

  至于品牌方面也是有所讲究的,有些质量不好的稳压块的稳压值和标称值的误差是很大的,甚至有些品牌的稳压块的热稳定性能非常不好,常常引发奇怪的故障。在笔者用过的多个品牌的稳压块中有四个品牌的质量和性能算是很好的,它们分别是:ST(意法)、AN(松下)、LM(***半)、MC(摩托罗拉),它们具体的品牌可从型号的前缀中看出来。

  说到保险管可能有人会说:“这有什么可说的啊?不就是细铜丝嘛!”。其实不然,保险管也是很有讲究的,保险管分为直流保险管和交流延时保险管两种,而�*褂械缌鞅O蘸偷缪贡O罩郑且彩遣荒芑セ皇褂玫模蝗痪秃芸赡芷鸩坏奖O兆饔昧耍踔劣惺被�*开机就烧保险,保险管的熔断电流*般在用电器额定电流的1.5~2倍之间才能起到较好的保险作用,所以在发现保险管熔断后应尽量采用和原保险管熔断电流相差不多的新保险管代替;另外保险管也是�*脱怪担源�*要格外注意,不然可能会连烧保险管的。

  注:稳压块在电路中的符号是“IC”。

  九、集成块

  集成块可以说是电脑系统中各部件的主要核*部分,除了*些随处可见的模拟信号处理集成块以外,如CPU、RAM、ROM和南、北桥芯片以及显卡芯片等均属于集成块范畴。虽然集成块的数量多,作用*重要,但它的故障率却是*低的,如果没有高电压的“袭击”、外围元件的严重短路现象,基本上是不会损坏的,而且就算是坏掉了,有些集成块也是很难更换的。有很多人*听要更换集成块就会说万*不小*是会将新集成块被静电击穿的,其实不是*集成块都怕人体或烙铁上的静电的,只有低电压的小信号处理COMS型集成块是怕这种静电的,所以大*不必太过于担*。
三*管在中文含义里面只是对三个脚的放大器件的统称,我们常说的三*管,可能是如下几种器件,

  可以看到,虽然问都叫三*管,其实在英文里面的说法是千差万别的,三*管这个词汇其实也是中文特有的*个象形意的词汇

  电子三*管 Triode 这个是英汉字典里面“三*管”这个词汇的唯*英文翻译,这是和电子三*管*早出现有关系的,所以先入为主,也是真正意义上的三*管这个词*初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三*管的东西,实际翻译的时候是绝对不可以翻译成Triode的,否则就麻烦大咯,严谨的说,在英文里面根本就没有三个脚的管子这样*个词汇!!!

  电子三*管 Triode (俗称电子管的*种)

  双*型晶体管 BJT (Bipolar Junction Transistor)

  J型场效应管 Junction gate FET(Field Effect Transistor)

  金属氧化物半导体场效应晶体管 MOS FET ( Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor)英文全称

  V型槽场效应管 VMOS (Vertical Metal Oxide Semiconductor )

  注:这三者看上去都是场效应管,其实结构千差万别

  J型场效应管 金属氧化物半导体场效应晶体管 V沟道场效应管 是 单*(Unipolar)结构的,是和 双*(Bipolar)是对应的,所以也可以统称为单*晶体管(Unipolar Junction Transistor)

  其中J型场效应管是非绝缘型场效应管,MOS FET 和VMOS都是绝缘型的场效应管

  VMOS实在 MOS的基础上改进的*种大电流,高放大倍数(跨道)新型功率晶体管,区别就是使用了V型槽,使MOS管的放大系数和,工作电流大幅提升,但是同时也大幅增加了MOS的输入电容,是MOS管的*种大功率改经型产品,但是结构上已经与传统的MOS发生了巨大的差异。VMOS只有增强型的而没有MOS所特有的耗尽型的MOS管

三*管的发明
  1947年12月23日,**科学*巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱博士,在导体电路中进行用半导体晶体把声音信号放大的实验时,发明了科技史上具有划时代意义的成果――晶体管。因它是在圣诞节前夕发明的,而且对人们未来的生活发生如此巨大的影响,所以被称为“献给*的圣诞节礼物”。

  1947年12月23日,**新泽西州墨累山的贝尔实验室里,3位科学*――巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电路中正在进行用半导体晶体把声音信号放大的实验。3位科学*惊奇地发现,在他们发明的器件中通过的*部分微量电流,竟然可以控制另*部分流过的大得多的电流,因而产生了放大效应。这个器件,就是在科技史上具有划时代意义的成果――晶体管。这3位科学*因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。

  晶体管促进并带来了“固态革命”,进而推动了全球范围内的半导体电子工业。作为主要部件,它及时、普遍地*先在通讯工具方面得到应用,并产生了巨大的经济效益。由于晶体管彻底改变了电子线路的结构,集成电路以及大规模集成电路应运而生,这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现实。

概念
  半导体三*管也称双*型晶体管,晶体三*管,简称三*管,是*种电流控制电流的半导体器件.

  作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作*触点开关.

工作原理
  晶体三*管(以下简称三*管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每*种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用*多的是硅NPN和PNP两种三*管,两者除了电源*性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

  对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着*块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射*e、基*b和集电*c。

  当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电*电源Ec要高于基*电源Ebo。

  在制造三*管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,*旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)*基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射*电流Ie。

  由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基*电源Eb重新补给,从而形成了基*电流Ibo.根据电流连续性原理得:

  Ie=Ib+Ic

  这就是说,在基*补充*个很小的Ib,就可以在集电*上得到*个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持*定的比例关系,即:

  β1=Ic/Ib

  式中:β1--称为直流放大倍数,

  集电*电流的变化量△Ic与基*电流的变化量△Ib之比为:

  β= △Ic/△Ib

  式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至*百多。

  三*管是*种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三*管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。

三*管的分类:
  a.按材质分: 硅管、锗管

  b.按结构分: NPN 、 PNP

  c.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等.

  d. 按功率分:小功率管、中功率管、大功率管

  e.按工作频率分:低频管、高频管、超频管

  f.按结构工艺分:合金管、平面管

三*管的主要参数
  a. 特征频率fT:当f= fT时,三*管*失去电流放大功能.如果工作频率大于fT,电路将不正常工作.

  b. 工作电压/电流:用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.

  c. hFE:电流放大倍数.

  d. VCEO:集电*发射*反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压.

  e. PCM:*大允许耗散功率.

  f. 封装形式:指定该管的外观形状,如果其它参数都正确,封装不同将导致组件*法在电路板上实现.

判断基*和三*管的类型
  三*管的脚位判断,三*管的脚位有两种封装排列形式,如右图:

  三*管是*种结型电阻器件,它的三个引脚都有明显的电阻数据,测试时(以数字万用表为例,红笔+,?虱)我们将测试档位切换至 二*管档 (蜂鸣档)标志

  正常的NPN结构三*管的基*(B)对集电*(C)、发射*(E)的正向电阻是430Ω-680Ω(根据型号的不同,放大倍数的差异,这个值有所不同)反向电阻*穷大;正常的PNP 结构的三*管的基*(B)对集电*(C)、发射*(E)的反向电阻是430Ω-680Ω,正向电阻*穷大。集电*C对发射*E在不加偏流的情况下,电阻为*穷大。基*对集电*的测试电阻约等于基*对发射*的测试电阻,通常情况下,基*对集电*的测试电阻要比基*对发射*的测试电阻小5-100Ω左右(大功率管比较明显),如果超出这个值,这个元件的性能已经变坏,请不要再使用。如果误使用于电路中可能会导致整个或部分电路的工作点变坏,这个元件也可能不久就会损坏,大功率电路和高频电路对这种劣质元件反应比较明显。

  尽管封装结构不同,但与同参数的其它型号的管子功能和性能是*样的,不同的封装结构只是应用于电路设计中特定的使用场合的需要。

  要注意有些厂*生产*些不规范元件,例如C945正常的脚位是BCE,但有的厂*出的此元件脚位排列却是EBC,这会造成那些粗*的工作人员将新元件在未*测的情况下装入电路,导致电路不能工作,严重时烧毁相关联的元器件,比如电视机上用的开关电源。

  

  在我们常用的万用表中,测试三*管的脚位

  先假设三*管的某*为“基*”,将黑表笔接在假设基*上,再将红表笔依次接到其余两个电*上,若两次测得的电阻都大(约几K到几十K),或者都小(几百至几K),对换表笔重复上述测量,若测得两个阻值相反(都很小或都很大),则可确定假设的基*是正确的,否则另假设**为“基*”,重复上述测试,以确定基*.

  当基*确定后,将黑表笔接基*,红表笔笔接其它两*若测得电阻值都很少,则该三*管为NPN,反之为PNP.

  判断集电*C和发射*E,以NPN为例:

  把黑表笔接至假设的集电*C,红表笔接到假设的发射*E,并用手捏住B和C*,读出表头所示C,E电阻值,然后将红,黑表笔反接重测.若第*次电阻比第二次小,说明原假设成立.

  体三*管的结构和类型

  晶体三*管,是半导体基本元器件之*,具有电流放大作用,是电子电路的核*元件。三*管是在*块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,

  从三个区引出相应的电*,分别为基*b发射*e和集电*c。

  发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电*。基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三*管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向*致,故发射*箭头向里;NPN型三*管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射*箭头向外。发射*箭头向外。发射*箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三*管和锗晶体三*管都有PNP型和NPN型两种类型。

  三*管的封装形式和管脚识别

  常用三*管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有*定的规律,

  底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三*管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。

  目前,*内各种类型的晶体三*管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三*管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三*管的特性及相应的技术参数和资料。

  晶体三*管的电流放大作用

  晶体三*管具有电流放大作用,其实质是三*管能以基*电流微小的变化量来控制集电*电流较大的变化量。这是三*管*基本的和*重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三*管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某*只三*管来说是*个定值,但随着三*管工作时基*电流的变化也会有*定的改变。

  晶体三*管的三种工作状态

  截止状态:当加在三*管发射结的电压小于PN结的导通电压,基*电流为零,集电*电流和发射*电流都为零,三*管这时失去了电流放大作用,集电*和发射*之间相当于开关的断开状态,我们称三*管处于截止状态。

  放大状态:当加在三*管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某*恰当的值时,三*管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基*电流对集电*电流起着控制作用,使三*管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三*管处放大状态。

  饱和导通状态:当加在三*管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基*电流增大到*定程度时,集电*电流不再随着基*电流的增大而增大,而是处于某*定值附近不怎么变化,这时三*管失去电流放大作用,集电*与发射*之间的电压很小,集电*和发射*之间相当于开关的导通状态。三*管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

  根据三*管工作时各个电*的电位高低,就能判别三*管的工作状态,因此,电子维修人员在维修过程中,经常要拿多用电表测量三*管各脚的电压,从而判别三*管的工作情况和工作状态。

  使用多用电表*测三*管

  三*管基*的判别:根据三*管的结构示意图,我们知道三*管的基*是三*管中两个PN结的公共*,因此,在判别三*管的基*时,只要找出两个PN结的公共*,即为三*管的基*。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡,先用红表笔放在三*管的*只脚上,用黑表笔去碰三*管的另两只脚,如果两次全通,则红表笔所放的脚就是三*管的基*。如果*次没找到,则红表笔换到三*管的另*个脚,再测两次;如还没找到,则红表笔再换*下,再测两次。如果还没找到,则改用黑表笔放在三*管的*个脚上,用红表笔去测两次看是否全通,若*次没成功再换。这样*多没量12次,总可以找到基*。

  三*管类型的判别: 三*管只有两种类型,即PNP型和NPN型。判别时只要知道基*是P型材料还N型材料即可。当用多用电表R×1k挡时,黑表笔代表电源正*,如果黑表笔接基*时导通,则说明三*管的基*为P型材料,三*管即为NPN型。如果红表笔接基*导通,则说明三*管基*为N型材料,三*管即为PNP型。

  三*管的基本放大电路

  基本放大电路是放大电路中*基本的结构,是构成复杂放大电路的基本单元。它利用双*型半导体三*管输入电流控制输出电流的特性,或场效应半导体三*管输入电压控制输出电流的特性,实现信号的放大。本章基本放大电路的知识是进*步学习电子技术的重要基础。

   基本放大电路*般是指由*个三*管或场效应管组成的放大电路。从电路的角度来看,可以将基本放大电路看成*个双端口网络。

  1.放大电路主要利用三*管或场效应管的控制作用放大微弱信号,输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。

  2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三*管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。

  共射组态基本放大电路的组成

  共射组态基本放大电路是输入信号加在加在基*和发射*之间,耦合电容器C1和Ce视为对交流信号短路。输出信号从集电*对地取出,经耦合电容器C2隔除直流量,仅将交流信号加到负载电阻RL之上。放大电路的共射组态实际上是指放大电路中的三*管是共射组态。

  在输入信号为零时,直流电源通过各偏置电阻为三*管提供直流的基*电流和直流集电*电流,并在三*管的三个*间形成*定的直流电压。由于耦合电容的隔直流作用,直流电压*法到达放大电路的输入端和输出端。

  当输入交流信号通过耦合电容C1和Ce加在三*管的发射结上时,发射结上的电压变成交、直流的叠加。放大电路中信号的情况比较复杂,各信号的符号规定如下:由于三*管的电流放大作用,ic要比ib大几十倍,*般来说,只要电路参数设置合适,输出电压可以比输入电压高许多倍。uCE中的交流量 有*部分经过耦合电容到达负载电阻,形成输出电压。完成电路的放大作用。

  由此可见,放大电路中三*管集电*的直流信号不随输入信号而改变,而交流信号随输入信号发生变化。在放大过程中,集电*交流信号是叠加在直流信号上的,经过耦合电容,从输出端提取的只是交流信号。因此,在分析放大电路时,可以采用将交、直流信号分开的办法,可以分成直流通路和交流通路来分析。

  放大电路的组成原则:

  1.保证放大电路的核*器件三*管工作在放大状态,即有合适的偏置。也就是说发射结正偏,集电结反偏。

  2.输入回路的设置应当使输入信号耦合到三*管的输入电*,形成变化的基*电流,从而产生三*管的电流控制关系,变成集电*电流的变化。

  3.输出回路的设置应该保证将三*管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式(输出电压或输出电流)。

三*管的选型与替换:
  

  1.*先要进行参数对比,如果不知道参数可以先在网络收搜索他的规格书,了解其参数。
  2.知道参数,尤其是BVCBO,BVCEO,BVEBO,HFE,ft,VCEsat参数。通过各个参数的 比较,找相似的产品。即使知道了参数以后也不好找,*些书籍都过时了,没有收集新的产品进去。*近看到*个创意不错的网站,半导体百事通网 有个参数选型栏目,可以针对半导体器件的参数对照组合筛选来选型

测判三*管的口诀
  三*管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的*项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:“三颠倒,�*�*;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。

  
1: 三颠倒,�*�*

  

  大*知道,三*管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三*管。

  测试三*管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。红表笔所连接的是表内电池的负*,黑表笔则连接着表内电池的正*。

  假定我们并不知道被测三*管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电*。测试的第*步是判断哪个管脚是基*。这时,我们任取两个电*(如这两个电*为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电*和2、3两个电*,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针*次偏转大,*次偏转小;剩下*次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这*次未测的那只管脚就是我们要寻找的基*。

  
2:PN结,定管型

  

  找出三*管的基*后,我们就可以根据基*与另外两个电*之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基*,红表笔接触另外两个电*中的任*电*,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三*管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。

  
3:顺箭头,偏转大

  

  找出了基*b,另外两个电*哪个是集电*c,哪个是发射*e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电*c和发射*e。

  (1) 对于NPN型三*管,穿透电流的测量电路。根据这个原理,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两*间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有*次偏转角度稍大,此时电流的流向*定是:黑表笔→c*→b*→e*→红表笔,电流流向正好与三*管符号中的箭头方向*致顺箭头,所以此时黑表笔所接的*定是集电*c,红表笔所接的*定是发射*e。

  (2) 对于PNP型的三*管,道理也类似于NPN型,其电流流向*定是:黑表笔→e*→b*→c*→红表笔,其电流流向也与三*管符号中的箭头方向*致,所以此时黑表笔所接的*定是发射*e,红表笔所接的*定是集电*c。

  
4:测不出,动嘴巴

  

  若在“顺箭头,偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电*b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电*c与发射*e。其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。

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