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关 键 词:ST三管TIP122
行 业:仪器仪表 电子元器件 电源IC
发布时间:2019-10-26
三管测判口诀:
三管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,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,找基;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,找基
大家知道,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**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:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一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一电,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,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是: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一致顺箭头,所以此时黑表笔所接的一定是集电c,红表笔所接的一定是发射e。
(2) 对于PNP型的三管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是: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一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射e,红表笔所接的一定是集电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,目的是使效果加明显。
半导体三管也称为晶体三管,可以说它是电子电路中*重要的器件。它*主要的功能是电流放大和开关作用。三管顾名思义具有三个电。二管是由一个PN结构成的,而三管由两个PN结构成,共用的一个电成为三管的基(用字母b表示)。其他的两个电成为集电(用字母c表示)和发射(用字母e表示)。由于不同的组合方式,形成了一种是NPN型的三管,另一种是PNP型的三管。三管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。三管大都是塑料封装或金属封装,常见三管的外观,有一个箭头的电是发射,箭头朝外的是NPN型三管,而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是电流的方向。
三管产品分类:
a.按材质分: 硅管、锗管
b.按结构分: NPN 、 PNP。如图所示。
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、**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
g.按安装方式:插件三管、贴片三管
三管放大原理
1、发射区向基区发射电子
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。
2、基区中电子的扩散与复合
电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三管的放大能力。
3、集电区收集电子
由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。
三管工作原理;
一、理论原理
晶体三管(以下简称三管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用*多的是硅NPN和锗PNP两种三管,(其中,N是负的意思(代表英文中Negative),N型半导体在高纯度硅中加入磷取代一些硅原子,在电压**下产生自由电子导电,而P是正的意思(Positive)是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。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型半导体中间夹着一块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 (Emitter)、基b (Base)和集电c (Collector)。如右图所示
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Eb。
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,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(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子流。
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,在基补充一个很小的Ib,就可以在集电上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,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值约为几十至一百多。
α1=Ic/Ie(Ic与Ie是直流通路中的电流大小)
式中:α1也称为直流放大倍数,一般在共基组态放大电路中使用,描述了射电流与集电电流的关系。
α =△Ic/△Ie
表达式中的α为交流共基电流放大倍数。同理α与α1在小信号输入时相差也不大。
对于两个描述电流关系的放大倍数有以下关系
三管的电流放大作用实际上是利用基电流的微小变化去控制集电电流的巨大变化。
三管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常通过电阻将三管的电流放大作用转变为电压放大作用。
二、放大原理
1、发射区向基区发射电子
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。
2、基区中电子的扩散与复合
电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三管的放大能力。
3、集电区收集电子
由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。
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