认识半导体三极管

项目六　半导体三极管的识别与检测

任务一　认识半导体三极管

任务描述

在电子产品生产、检测维护中，特别是放大电路中，我们经常会用到一种元器件——半导体三极管，它在电路中具有电流放大作用，能将微小信号放大到所需要的信号。只有通过对半导体三极管型号识别，了解其参数，才能灵活地使用各种半导体三极管，发挥半导体三极管在电路中应有的作用。

任务分析

半导体三极管的种类很多，外部特征各有不同。任务就是通过观察半导体三极管的实物和图片，了解半导体三极管的种类、参数及命名规则。

任务实施

半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”，是在半导体锗或硅的单晶体上制成两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。中间的N区（或P区）称为基区，两边的区域称为发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别称为基极B、发射极E和集电极C，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。

活动一　认识半导体三极管型号命名及半导体三极管种类和符号

记一记　国产半导体三极管型号命名由5个部分构成。其命名规则如下所示。

看一看　半导体三极管符号及内部结构图见表6-1。

表6-1　半导体三极管符号及内部结构

读一读　半导体三极管的分类可按材料、结构、功率、频率、封装形式等方式进行分类，其分类见表6-2。

表6-2　三极管的分类

续表

活动二　半导体三极管主要参数

读一读　半导体三极管在工作时候由于管型和工作场所不一样，它的个别特性也不一样，我们通常用一些常用参数来衡量它。半导体三极管主要参数见表6-3。

表6-3　三极管的主要技术参数

活动三　几种特殊的半导体三极管

看一看　在电子产品装配及维修中，经常会遇到一些特殊的半导体三极管，见表6-4。

表6-4　特殊半导体三极管

技能训练

认一认

观察图6-1三极管实物图片，说出半导体三极管类型。

练一练

将工位上的5只半导体三极管做好序号标记后识读，并将相关内容填入表6-5中。

图6-1　三极管实物图片

表6-5　半导体三极管识读

说一说

说出下列三极管所用材料、管子类型：

①3AG43。

②3DG13A。

③3AX81A。

④3DD4C。

知识拓展

光电三极管的发展

光电三极管现已发展成为一类特殊的半导体隔离器件，它体积小、寿命长、无触点、抗干扰、能隔离，并具有单向信号传输和容量连接等功能。

美、日两国生产以红外发光三极管和光敏器件管组成的光电器件为主，占美、日两国生产的全部光电耦合器的60%左右。因为这种类型的器件不仅电流传输效率高（一般为7%～30%），而且响应速度比较快（2～5μs），能够满足大多数应用场合要求。日本横河电机公司用GaAsP红外发光二极管作输入端，PIN光电二极管作接收端制成的3种高速光电耦合器的绝缘电压都在3000V以上，其中5082-43610型超高速数字光电三极管和5082-4361型高共模抑制型光电三极管的响应速度均可达到10Mbit／s，它们的电流传输效率高达60%以上。美国摩托罗拉公司生产的4N25，4N26，4N27型光电耦合器属于三极管输出型光电耦合器，这种光电耦合器具有很高的输入、输出绝缘性能，其频率响应可达300kHz，而开关时间只有几微秒。

光电三极管在多种电子设备中的应用非常广泛。随着数字通信技术的迅速发展以及光隔离器和固体继电器等自动控制部件在机械工业中应用的不断扩大，特别是微处理器在各个领域中的应用推广（有时一台微机上的用量可达十几个甚至上百个）和产品性能的逐步提高，光电耦合器的应用市场将日益扩大。今后光电三极管将向高速化、高性能、小体积、轻质量的方向发展。

学习评价

表6-6　任务一学习评价表

任务二　检测半导体三极管

任务描述

在电子产品生产、维护中，由于半导体三极管出现损坏或安装错误会导致电子产品无法正常工作，因此我们需要对半导体三极管进行检测，判断其性能好坏及引脚极性，才能发挥三极管在电路中应有的功能。

任务分析

半导体三极管的性能以及引脚极性通常可用万用表进行检测。本任务通过对半导体三极管的检测操作。学会用万用表测试半导体三极管的性能以及引脚判断，了解检测半导体三极管的一些基本方法、步骤及注意事项。

任务实施

活动一　目测半导体三极管的极性

看一看　三极管引脚的排列方式具有一定的规律。部分三极管可直接识别其管子极性，其管脚识别图如图6-2所示。

图6-2　半导体三极管管脚识别图

目前较为流行的三极管9011—9018系列为小功率管，除9012和9015为PNP型管外，其余均为NPN型管。

常用9011—9018系列三极管管脚排列如图6-3所示。有数字的一面对着自己，引脚朝下，从左至右依次是E，B，C。

活动二　用万用表检查半导体三极管极性

学一学　半导体三极管的检测可用指针式万用表，也可用数字万用表。下面以MF47型指针式万用表检测常用半导体三极管为例进行介绍。

图6-3　三极管9014管脚排列

1．用万用表测量三极管管型的方法

（1）找三极管的基极B

先将万用表置于R×1kΩ挡，调零。将黑表笔接假定的基极B，红表笔分别与另两个极相接触，观测指针摆动情况。调换表笔，将红表笔接原来假定的基极B，黑表笔分别与另两个极相接触，观测指针摆动情况，如图6-4所示。

图6-4　找三极管的基极B

（2）判断管子类型

将万用表黑表笔接已找到的基极B，红表笔分别与另两个极相接触，观测指针摆动情况，如图6-5所示。

图6-5　判断管子类型

2．用万用表测试三极管管脚的方法

对于NPN型三极管，让黑表笔接（除基极以外的另两脚）假定的集电极C，红表笔接假定的发射极E，手指在B，C之间加人体电阻，观测指针摆动情况。然后，假定另一脚为集电极C，同样方法重新测量，观测指针摆动情况，如图6-6所示。

图6-6　测试NPN型三极管集电极

对于PNP型三极管，让红表笔接假定的集电极C，黑表笔接假定的发射极E，同样手指将B，C之间加人体电阻，观测指针摆动情况。然后，假定另一脚为集电极C，同样方法重新测量，观测指针摆动情况。指针偏转较大（阻值较小）的一次假定是正确的，黑表笔接的是E极，红表笔接的是C极。

活动三　特殊半导体三极管的检测

读一读　特殊半导体三极管的检测方法与普通半导体三极管的检测方法不一样，常见的几种特殊半导体三极管的检测方法见表6-7。

表6-7　特殊三极管检测方法

续表

技能训练

做一做

将工位上的半导体三极管做好序号标记后识读、检测，并将检测结果填入表6-8中。

表6-8　半导体三极管识读检测

续表

知识拓展

半导体三极管的代换

在家用电器修理中，经常会遇到三极管的损坏，需用同型号、同品种的三极管代换，或用相同（相近）性能的三极管进行代用。代用的原则和方法如下：

①极限参数高的三极管可以代换参数较低的三极管。例如，集电极最大允许耗散功率大的三极管可以代换耗散功率小的三极管。

②性能好的三极管可以代换性能差的三极管。例如，参数值高的三极管可以代换参数值低的三极管，但代换的三极管参数值不宜过高，否则三极管工作不稳定。

③高频、开关三极管可以代换普通低频三极管。当其他参数满足要求时，高频管可以代替低频管。

④锗管和硅管可以相互代换。两种材料的管子相互代换时，首先要导电类型相同（PNP型代换PNP型，NPN型代换NPN型）；其次，要注意管子的参数是否相似。更换管子后，由于偏置不同，需重新调整偏置电阻。

学习评价

表6-9　任务二学习评价表

续表

任务三　认识与检测贴片三极管

任务描述

贴片三极管是现代电子产品中的主要元器件之一。通过对常见贴片三极管外形结构的识别，极性标志的判断，真正认识贴片三极管，并学会检测贴片三极管性能好坏及电极判断，才能在实际生产运用中选择合适的贴片三极管，充分发挥贴片三极管在电路中的作用。

任务分析

贴片三极管的种类较多，外部特征各有不同。本任务就是通过观察贴片三极管，了解其外形及电极标志；通过检测，了解贴片三极管的检测方法、步骤及注意事项。

任务实施

贴片半导体三极管又称贴片晶体三极管（简称贴片三极管），它与普通半导体三极管的工作原理一样，是在电路中主要起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。

活动一　认识各种贴片半导体三极管的外形与电极识读方法

看一看　贴片三极管有3个电极的，也有4个电极的。一般3个电极的贴片三极管从顶端往下看有两边，上边只有一脚的为集电极，下边的两脚分别是基极和发射极。在4个电极的贴片三极管中，比较大的一个引脚是三极管的集电极。各种贴片三极管的外形如图6-7所示。

图6-7　各种形状的贴片半导体三极管

贴片三极管主要是代码标注法，元件表面的印字有单字母、双字母、多字母、数字等多种标注方式。由印字（代码）查资料得知元件的具体型号，再由型号查资料得知该元件的相关参数值。单从印字上往往看不出晶体管的使用参数。贴片晶体管的印字具有“一代多”的现象，相同的印字可能代表不同的贴片晶体管，而且同一家的产品也可能有“一代多”的现象。具体内容可查询相应资料。

学一学　贴片半导体三极管极性判断方法见表6-10。

表6-10　贴片半导体三极管极性判断方法

续表

活动二　贴片半导体三极管的检测

学一学

1．贴片半导体三极极性判断

在工程技术中，贴片半导体三极管与普通半导体三极管的内部结构基本相同，因此，贴片半导体三极管的检测与普通半导体三极管的检测方法基本相同。下面仅介绍用数字式万用表检测贴片半导体三极管。

将数字万用表打到蜂鸣二极管位置，首先用红表笔接假定三极管的一只引脚为B极，再用黑笔分别角碰其余两只引脚。如果测得两次读数相差不大，且都在600Ω左右，则表明假定是对的，红笔接的就是B极，而且此管为NPN型管。C，E极的判断是，在两次测量中黑笔接触的引脚，读数较小的是C极，读数较大的是E极，如图6-8所示。红表笔接B极，当测得的两级数值都不在范围内，则按PNP型管测。PNP型管的判断只需把红黑表笔调换即可，测量方法同上。

图6-8　数字万用表检测贴片半导体三极管

2．贴片半导体三极好坏判断

按以上方法测量时，两组读数在300～800Ω为正常；如果有一组数值不正常，三极管为坏；如果两组数值相差不大，说明三极管性能变坏。

测量CE两脚，如果读数为0，说明三极管CE之间短路或击穿；如果读数非常大，说明三极管CE之间开路。

技能训练

认一认

在工位上的电脑主板中找出各贴片半导体三极管。

做一做

将工位上的5只贴片半导体三极管编号后进行检测，并按要求填入表6-11中。

表6-11　贴片半导体三极管检测

知识拓展

常见贴片元件尺寸规范介绍

在贴片元件的尺寸上为了让所有厂家生产的元件之间有更多的通用性，国际上各大厂家进行了尺寸要求的规范工作，形成了相应的尺寸系列。其中，在不同国家采用不同的单位基准主要有公制和英制，对应关系如下：

单位（英制）　0201　0402　0603　0805　1008　1206　1210

单位（公制）0．6×0．31．0×0．51．6×0．82．0×1．252．5×2．03．2×1．63．2×2．5

注：①此处的0201表示0．02in×0．01in，其他相同；0．6×0．3表示0．6cm×0．3cm，其他相同。

②在材料中，其他尺寸规格有：0202，0303，0504，1808，1812，2211，2220等。但是，它们在实际使用中使用范围并不广泛，所以不做介绍。

③在实际应用中，各种尺寸的名称有所不同，一般情况下多使用英制单位。

∗1in＝2．54cm

学习评价

表6-12　任务三学习评价表

【项目技能考核评价标准】

半导体三极管的识别与检测技能考核评价标准表

续表