第一讲第一讲 常用电子元器件的识别与检测常用电子元器件的识别与检测1.电阻电阻v一般来说，电阻的标注方法有三种，即直标法、数标法、色标法一般来说，电阻的标注方法有三种，即直标法、数标法、色标法v1.1直标法：直标法：直接在电阻上标出阻值的方法；例如：直接在电阻上标出阻值的方法；例如：5.1，47K，120等，一般用在体积较大的功率电阻上。也有书上的文字符号等，一般用在体积较大的功率电阻上。也有书上的文字符号法也属于直标法的一种法也属于直标法的一种v1.2数标法：数标法：即在电阻上标出一种数字代码的表示方法；它的前两位表即在电阻上标出一种数字代码的表示方法；它的前两位表示有效数字示有效数字，第三位表示倍率。例如：，第三位表示倍率。例如：123就表示就表示12K；101就表就表示示100等，一般用在体积较小的或片状电阻上。等，一般用在体积较小的或片状电阻上。v1.3色标法：色标法：是指不同颜色表示元件不同参数的方法。是指不同颜色表示元件不同参数的方法。在电阻器上，不同的颜色代表不同的标称值和偏差色标法可以分为：在电阻器上，不同的颜色代表不同的标称值和偏差色标法可以分为：色环法和色点法。其中，最常用的是色环法。色环电阻器中，根据色环法和色点法。其中，最常用的是色环法。色环电阻器中，根据色环的环数多少，又分为四色环表示法和五色环表示法。色环的环数多少，又分为四色环表示法和五色环表示法。表表1.1色环表示的含义见下表色环表示的含义见下表颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银无第一位有效数字0123456789第二位有效数字0123456789倍率偏差() v1.3.1四色环电阻的色环代表的意义：v第一环、第二环代表有效数字；第一环、第二环代表有效数字；v第三环代表倍率（即零的个数）；第三环代表倍率（即零的个数）；v第四环代表精度（即误差第四环代表精度（即误差）。）。1.3.2四色环电阻的阻值快速识别步骤：（1）当我们拿到一个四色环电阻时，首先看它的第四道色环，第四道色环一般离其它三道色环的距离较远一些，容易找到，并且第四色环的颜色也只有金和银两种色，或者是没有第四道色环即无色。之所以要先看第四道色环不仅仅是因为它位置特殊和颜色简单容易识别而已，而是因为它将决定第一道和第二道色环的颜色，这个重要的特征由标称值系列来决定的。（2）看完第四道色环后接着是先看第三道色环，第三道色环是快速读出阻值的关键一环，大家都知道第三环是倍率，如果只是读出倍率的话那将影响整个阻值读取过程，我们应该将倍乘直接读成阻值的单位，再加上第一二道色环的数值就是正确的结果（3）然后再看第一二道色环，第一二道色环代表的是有效值，第一道色环一般会紧靠在色环电阻的某一端，紧接着的是第二道色环和第三道色环，然后再隔较远的距离才是第四道色环；但是说实在的，现在的电阻产品，你要区分色环距离的大小的确很困难，哪一但是说实在的，现在的电阻产品，你要区分色环距离的大小的确很困难，哪一环是第一环，往往凭借经验来识别；对四色环而言，还有一点可以借鉴，那就是：环是第一环，往往凭借经验来识别；对四色环而言，还有一点可以借鉴，那就是：四色环电阻的第四环，不是金色，就是银色，而不会是其它颜色（这一点在五色四色环电阻的第四环，不是金色，就是银色，而不会是其它颜色（这一点在五色环中不适用）；这样你就可以知道那一环该是第一环了。环中不适用）；这样你就可以知道那一环该是第一环了。请看下面例子：请看下面例子：红红紫紫棕棕金金271个个05第一环：红第一环：红代表代表2第二环：紫第二环：紫代表代表7 第三环：棕代表1，但是第三环的“1”并不是“有效数字”，而是表示在前面两个有效数字后面添加“零”的个数，由此看来，这个电阻的阻值应该是270，单位是什么？在色环电阻中，一律默认为“欧姆”（电阻的基本单位，符号是）。上述电阻的阻值是：270，那么，第四环又是什么意思？第四环表示电阻的“精度”，也就是阻值的误差。金色代表误差5，银色代表误差10。对270而言，5的误差，意味着这个电阻实际最小的阻值是270*（10.05）265.5；最大不会超过270*（10.05）283.5。 在识别四色环电阻时，有两个情况要特别注意：当第三环是黑色的时候，这个黑环代表0的个数，几个0？是0个“0”，也就是“没有0”，不添加“0”。如：阻值是：22而绝不是220！金色和银色也会出现在第三环中：前面我们已经提到，第四环是表示误差的色环,用金、银两种颜色分别表示不同的精度；而第三环表示“添加零的个数”，那么当第三环出现金色或银色的时候，又怎么理解“添加零的个数”呢？你就这样记住：第三环金色：把小数点向前移动1位；第三环银色：把小数点向前移动2位。举两个例子：色环排列：橙灰金金阻值是3.9色环排列：绿黄银金阻值是：0.54这种电阻的阻值太小了，在一般电路中用得较少，常常在电源电路中作保险电阻用。 红 红 黑 金 2 2 0个0 5 1.3.3五色环电阻的色环代表的意义：第一环、第二环、第三环代表有效数字；第四环代表倍率（即零的个数）；第五色代表精度（即误差）五环电阻与四色环电阻之间的不同之处有：前三色环是有效数值，第四色环是倍率，第五色环是误差。1.3.4五色环电阻的阻值快速识别步骤：五色环电阻阻值识别步骤和四色环电阻识别的步骤是差不多的，依然是先看第五环（即最后一环），四色环电阻的最后一环只有金银无三种色，而五色环电阻的最后一环却有金银棕红绿蓝紫灰无九种色，这样使五色环的误差精度有所提高。五色环电阻阻值识别第二步同四色环电阻识别一样，也是看第四环（即倒数第二环）倍乘，因为前面三位有效数值，所以五色环电阻的倍乘与四色环电阻的倍乘完会不同，不同之处主要表现在第四色环的倍乘比四色环电阻的第三色环倍乘的倍率大101五色环电阻的前三色环有效值识别方法和四色环电阻完全相同，由于有三个有效值，使得五色环电阻精确度比四色环电阻明显提高，所以五色环电阻一般作精密电阻使用了。色环电阻的基本单位是欧姆，色环电容的基本单位是皮法，色环电感的基本单位是微亨,色环电感的标示方法和电阻一样。1.3.5电阻的检测1.测量前的准备工作（1）检查万用表电池方法如下：将档位旋钮依次置于电阻档R1档-R10K档，然后将红、黑测试笔短接。旋转调零电位器，观察指针是否指向零。如R1档，指针不能回零，则更换万用表的1.5V电池。如R10档，指针不能回零，则U201型万用表更换22.5V电池：MF47型万用表更换9V电池。（2）选择适当倍率档测量某一电阻器的阻值时，要依据电阻器的阻值正确选择倍率档，按万用表使用方法规定，万用表指针应在该度的中心部分读数才较准确。测量时电阻器的阻值是万用表上刻度的数值与倍率的乘积。如测量一电阻器，所选倍率为R1，刻度数值为9.4，该电阻器电阻值为R=9.41=9.4。（3）电阻档调零在测量电阻之前必须进行电阻档调零。其方法是将两表笔短接，调节欧姆电位器是表笔指向零点。特别注意：在测量电阻时，每更换一次倍率档后，都必须重新调零。2.测量电阻测量电阻器时，要注意不能用手同时捏住表笔和电阻器两引出端，以免人体电阻影响测量的准确性。 1.4电位器电位器电位器是一种机电元件，他靠电刷在电阻体上的滑动，取得与电刷位移成一定关系的输出电压。1.4.1电位器的识别1.4.2电位器的符号1.4.3电位器的检测2电容电容2.1表示方法表示方法电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2fc(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)；常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。2.2识别方法识别方法电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分色标法、直标法和数标法3种。色标法在实际中用得较少；直标法往往用在体积较大的电容标注上；数标法往往用在体积较小的电容标注上。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=1000毫法=106微法=109纳法=1012皮法；容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10uF/16V；容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示：字母表示法：1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10102PF=1000PF224表示22104PF=0.22uF2.3电容容量误差表电容容量误差表符号：FGJKLM允许误差：125101520例如：一瓷片电容为104J表示容量为0.1uF、误差为5。2.4有极性电解电容器引脚极性的表示方式有极性电解电容器引脚极性的表示方式1.采用不同的端头形状来表示引脚的极性，见图（b），（c）所示，这种方式往往出现在两根引脚轴向分布的电解电容器中。2.标出负极性引脚，见图（d）所示，在电解电容器的绝缘套上画出像负号的符号，以表示这一引脚为负极性引脚。3.采用长短不同的引脚来表示引脚极性，通常长的引脚为正极性引脚，见图（a）。 2.5在电路图中电容器容量单位的标注规则在电路图中电容器容量单位的标注规则当电容器的容量大于100pF而又小于1F时，一般不注单位，没有小数点的，其单位是pF时，有小数点的其单位是F。如4700就是4700pF，0.22就是0.22F。当电容量大于是10000pF时，可用F为单位，当电容小于10000pF时用pF为单位。2.6电容器检测方法电容器检测方法电容器的检测方法主要有两种：1.采用万用表欧姆档检测法，这种方法操作简单，检测结果基本上能够说明问题。（1）漏电电阻的测量（2）电容器的断路（又称开路）、击穿（又称短路）检测（3）电解电容的极性的判断用万用表测量电解电容器的漏电电阻，并记下这个阻值的大小，然后将用万用表测量电解电容器的漏电电阻，并记下这个阻值的大小，然后将红、黑表棒对调再测电容器的漏电电阻，将两次所测得的阻值对比，漏电电阻红、黑表棒对调再测电容器的漏电电阻，将两次所测得的阻值对比，漏电电阻小的一次，黑表棒（指针表）所接触的是负极。小的一次，黑表棒（指针表）所接触的是负极。2.采用代替检查法，这种方法的检测结果可靠，但操作比较麻烦，此方法一般多用于在路检测。修理过程中，一般是先用第一种方法，再用第二种方法加以确定。3二极管二极管几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。3.1二极管的工作原理二极管的工作原理晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的P-N结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于P-N结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。3.2二极管的类型二极管的类型二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。3.3二极管的导电特性二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。1.正向特性在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能真正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。2.反向特性在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。3.4二极管的主要参数二极管的主要参数用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：1.额定正向工作电流是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN40014007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。2.最高反向工作电压加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。3.反向电流反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10度，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25度时反向电流若为250uA，温度升高到35度，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75度时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25度时反向电流仅为5uA，温度升高到75度时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。3.5二极管的检测二极管的检测通常使用万用表（以指针表为例）来检测二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K或RX100档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管，若是数字表要拨到二极管挡），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。1.正向特性测试把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。2.反向特性测试把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，管子就是合格的。3.6稳压二极管稳压二极管稳压二极管是电子电路特别是电源电路中常见元器件之一，与普通二极管不同的是，它常工作于PN结的反向击穿区，只要其功耗不超过最大额定值，就不致损坏。1.稳压二极管的识别。常见的稳压二极管有两只引脚，但也有少数稳压二极管为三只引脚（如2DW7），除通过外壳的标志识别外，初学人员更应学会用万用表区别稳压二极管与普通二极管（1）稳压二极管正、负极的识别方法。（2）普通二极管与稳压二极管的区分方法。2.稳压二极管的检测。用万用表R1k档测量其正、反向电阻，正常时反向电阻阻值较大，若发现表针摆动或其它异常现象，就说明该稳压管性能不良甚至损坏。用在路通电的方法也可以大致测得稳压管的好坏，其方法是用万用表直流电压档测量稳压管两端的直流电压，若接近该稳压管的稳压值，说明该稳压二极管基本完好；若电压偏离标称稳压值太多或不稳定，说明稳压管损坏。稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。3.稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是反向击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。4.故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。3.7发光二极管发光二极管3.7.1发光二极管的原理发光二极管的原理发光二极管（LED）是一种由磷化镓（GaP）等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时，它就会发光。图2-3是其电路图形符号。 发光二极管也与普通二极管一样由PN结构成，也具有单向导电性。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源指示或电平指示。 3.7.2发光二极管的类型、主要参数发光二极管的类型、主要参数按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管磷砷化镓(GaAsP)发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管、磷铟砷化镓(GaAsInP)发光二极管和砷铝化镓(GaAlAs)发光二极管等多种。按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表面封装外，还可分为加色散射封装（D）、无色散射封装（W）、有色透明封装（C）和无色透明封装（T）。按其封装外形可分为圆形、方形、矩形、三角形和组合形等多种，图2-4为几种发光二极管的外形。1普通单色发光二极管普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。2高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同，所以发光的强度也不同。3变色发光二极管变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。4闪烁发光二极管 闪烁发光二极管（BTS）是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件，可用于报警指示及欠压、超压指示。其外形、内部结构图及内电路框图见图2-8和图2-9。 闪烁发光二极管在使用时，无须外接其它元件，只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压（5V）即可闪烁发光。5电压控制型发光二极管 普通发光二极管属于电流控制型器件，在使用时需串接适当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管（BTV）是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。见图2-10是电压控制型发光二极管的外形及内部结构图。 电压控制型发光二极管的发光颜色有红、黄、绿等，工作电压有5V、9V、12V、18V、19V、24V共6种规格。6红外发光二极管 红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光控及遥控发射电路中。其外形图见图2-11。红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。3.8整流二极管整流二极管利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。3.9开关二极管开关二极管开关二极管的应用范围很广，可以组成脉冲极性选择电路、限幅电路和钳位电路等，分析电路是将其视为理想开关，即正向导通时忽略其正向压降，相当于开关短路接通，电阻为零；反向截止时忽略其反向漏电流，相当开关断开，电阻无穷大。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。3.10检波二极管检波二极管检波（也称解调）二极管的作用是利用其单向导电性将高频或中频无线电信号中的低频信号或音频信号取出来，广泛应用于半导体收音机、收录机、电视机及通信等设备的小信号电路中，其工作频率较高，处理信号幅度较弱。常用的国产检波二极管有2AP系列锗玻璃封装二极管。常用的进口检波二极管有1N34/A、1N60等。3.11 3.11 变容二极管变容二极管变容二极管是利用PN结之间电容可变的原理制成的半导体器件，在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用，图2-12是变容二极管的电路符号。变容二极管属于反偏压二极管，改变其PN结上的反向偏压，即可改变PN结的电容量。反向偏压越高，则结电容越小；反向偏压与结电容的关系是非线性的。变容二极管有玻璃外壳封装（玻封）、朔料封装（朔封）、金属外壳封装（金封）和无引线表面封装等多种形式；通常，中小功率的变容二极管采用玻封、朔封或表面封装，而功率较大的变容二极管多采用金。常用的国产变容二极管有2CC系列和2CB系列；常用的进口变容二极管有S系列、MV系列、KV系列、IT系列、ISV系列等。4三极管三极管半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。4.1三极管的结构及类型三极管的结构及类型三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管，大的很大，小的很小。通过工艺的方法,把两个二极管背靠背的连接起来级组成了三极管。按PN结不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管；它们的结构示意图和电路符号分别为：如图（1）、（2）所示：在结构的理解上，我们可以把晶体三极管的结构看作是两个背靠背的PN结，对NPN型晶体管来说，基极是两个PN结公共阳极，对PNP型晶体管来说，基极是两个PN结的公共阴极，分别如下图所示：不管是什么样的三极管，它们均包含三个区：发射区，基区，集电区，同时相应的引出三个电极：发射极，基极，集电极。同时又在两两交界区形成PN结，分别是发射结和集电结。4.2 4.2 三极管的放大作用三极管的放大作用我们知道，把两个二极管背靠背的连在一起，是没有放大作用的，要想使它具有放大作用，必须做到一下几点：.发射区中掺杂.基区必须很薄.集电结的面积应很大.工作时：发射结应正向偏置，集电结应反向偏置载流子载流子的传输过程：因为发射结正向偏置，且发射区中进行掺杂，所以发射区的多数载流子扩散注入至基区，又由于集电结的反向作用，故注入至基区的载流子在基区形成浓度差，因此这些载流子从基区扩散至集电结，被电场拉至集电区形成集电极电流。而留在基区的很少，因为基区做的很薄。我们再用图形来说明一下，如图（3）所示：三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。4.3三极管的的工作状态三极管的的工作状态晶体三极管的三种工作状态:1)截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。具体表现为Ube0,两个PN结都反偏，ib=0,ic=0。2)放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数Ic/Ib，这时三极管处放大状态。具体表现为Ube0，发射结正偏，集电结反偏，icib。3)饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。具体表现为Ube0，两个PN结均为正偏，ibibs(基极临界饱和电流)；此时，对于硅管，Uce0.3V；对于锗管Uce0.1V。4.4三极管的型号三极管的型号三极管的型号很多，我国生产的晶体管有一套命名规则，具体是：第一部分的3表示为三极管。第二部分表示器件的材料和结构，A：PNP型锗材料；B：NPN型锗材料；C：PNP型硅材料；D：NPN型硅材料；第三部分表示功能，U：光电管；K：开关管；X：低频小功率管；G：高频小功率管；D：低频大功率管；A：高频大功率管。另外，3DJ型为场效应管，BT打头的表示半导体特殊元件。在电子制作中，常用的三极管有90系列，包括低频小功率硅管9013（NPN）、9012（PNP），低噪声管9014（NPN），高频小功率管9018（NPN）等。它们的型号一般都标在塑壳上，而样子都一样，都是TO-92标准封装。在老式的电子产品中还能见到3DG6（低频小功率硅管）、3AX31（低频小功率锗管）等，它们的型号也都印在金属的外壳上。4.5三极管管型和管脚的判断三极管管型和管脚的判断1.首先判断晶体三极管b极和型管（NPN,PNP）（以指针表为例）1）将万用表置于R100或R1K挡，假设三极管的某一极为b极，红表笔接在假设的b极上，黑表笔分别接另外两个极测其电阻，如果两次测得电阻均为低阻（一般为几百欧姆），此时再对换表笔测其电阻是否均为高阻，如果是，则红笔接的就是要找的b极，且此三极管为PNP型管。2）如果黑表笔接假设的b极，按照1的方法检测，结果均为高阻值，对换表笔测其电阻均为低阻，则黑表笔所接为b极，且此三极管为NPN管。3）如果上述方法测得结果一个为低阻值，一个为高阻值，则原假设的b极是错的，必须假设另一脚为b极，直到满足要求为止。2.其次判断c,e极1)根据三极管结构测以PNP为例：将万用表置于R100或R1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。反之，对于NPN型管，黑表笔所接是c极。2）根据三极管的工作原理测以NPN为例：将万用表置于R100或R1K挡，把黑笔接到假定的C极，红笔接到假定的E极，并用手捏住B、C两极（但不能使B、C短接）。相当于B、C之间接入偏置电阻人体电阻，读出C-E间的电阻值。然后将红、黑两表笔对调重测，并与前一次读数比较。若第一次阻值小，则原来的假定是对的，即黑笔接的是C极，红笔接的是E极。因为C-E间电阻值较小正说明通过万用表的电流较大，偏置正常，因而表明原来的假定是正确的。3）根据三极管的放大倍数测将万用表置于放大倍数HEF挡，根据以上测出的三极管的管型及管脚，插入万用表的相应位置，测出两次不同插法时的放大倍数，大的那一次的插法和表上的标示一致。再次提醒：在测量三极管时，指针万用表和数字万用表的不同。5晶闸管晶闸管晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；它有小功率、中功率、大功率之分，是一种典型开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。按电流导通方向的不同可分为：单向晶闸管，双向晶闸管等。5.1单向晶闸管单向晶闸管5.1.1单向晶闸管的基本结构及工作原理今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，它们是由相互交叠的4层P区和N区所构成的，如图(a)所示。晶闸管的三个电极是从P1引出阳极A，从N2引出阴极K，从P2引出控制极G，因此可以说它是一个四层三端半导体器件。为了便于说明，可以把图5-1(a)所示晶闸管看成是由两部分组成的见图(b)，这样可以把晶闸管等效为两只三极管组成的一对互补管，左下部分为NPN型管，右上部分为PNP型管见图(c)。当接上电源Ea后，VT1及VT2均处于放大状态，若在G、K极司加入一个正触发信号，就相当于在VT1基极与发射极回路中有一个控制电流IG，它就是VT1的基极电流IB1。经放大后，VT1产生集电极电流IC1。此电流流出VT2的基极，成为VT2的基极电流电。于是，VT2产生了集电极电流IC2，IC2再流入VT1的基极，再次得到放大。这样依次循环下去，一瞬间便可使VT，和V乃全部导通并达到饱和。所以，当晶闸管加上正电压后，一输入触发信号，它就会立即导通。晶闸管一经导通后，由于导致VT1基极上总是流过比控制极电流IC大得多的电流，所以即使触发信号消失后，晶闸管仍旧能保持导通状态。只有降低电源电压Ea，使VT1、VT2集电极电流小于某一维持导通的最小值，晶闸管才能转为关断状态。如果把电源Ea反接，VT1和VT2都不具备放大工作条件，即使有触发信号，晶闸管也无法工作而处于关断状态。同样，在没有输入触发信号或触发信号极性相反时，即使晶闸管加上正向电压，它也无法导通。上述的几种情况可参见图5-2。总而言之，单向晶闸管具有可控开关的特性，但是这种控制作用是触发控制，它与一般半导体三极管构成的开关电路的控制作用是不同的。怎样区分晶闸管的三个电极怎样区分晶闸管的三个电极?怎样测试单向晶闸管的好坏呢怎样测试单向晶闸管的好坏呢?普通晶闸管的三个电极可以用万用表欧姆挡R100挡位来测。大家知道，晶闸管G、K之间是一个PN结图5-1(a)，相当于一个二极管，G为正极、K为负极，所以，按照测试二极管的方法，找出三个极中的两个极，测它的正、反向电阻，电阻小时，万用表黑表笔接的是控制极G，红表笔接的是阴极K，剩下的一个就是阳极A了。测试晶闸管的好坏，将万用表打到欧姆挡R100，把黑表笔接A极，红表笔接K极，电阻为无穷大。接着用黑表笔把A与G短路，给G极加上正触发信号，电阻值应为几百欧左右，证明管子已经导通，导通方向为A一K。再将黑表笔与G极脱开(但仍接A极)，若电阻值保持不变，证明管子在触发之后能维持导通状态；说明管子是好的，反之就是坏的。5.2双向晶闸管双向晶闸管普通晶闸管实质上属于直流控制器件。要控制交流负载，必须将两只单向晶闸管反极性并联，让每只单向晶闸管控制一个半波，为此需两套独立的触发电路，使用不够方便。双向晶闸管也正是在这个基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管，而且仅需一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。5.2.1双向晶闸管的结构原理尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合，但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向晶闸管一般采用塑料封装，有的还带散热板，外形如图l所示。典型产品有BCMlAM(1A600V)、BCM3AM(3A600V)、2N6075(4A600V)，MAC218-10(8A800V)等。大功率双向晶闸管大多采用RD91型封装。双向晶闸管的结构与符号见图5-3。它属于NPNPN五层器件，三个电极分别是T1、T2、G。因该器件可以双向导通，故除门极G以外的两个电极统称为主端子，用T1、T2。表示，不再划分成阳极或阴极。其特点是，当G极和T2极相对于T1，的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极。反之，当G极和T2极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可在任何一个方向导通。5.2.2双向晶闸管管脚的判断及触发能力检查1.判定T2极由图2可见，G极与T1极靠近，距T2极较远。因此，GT1之间的正、反向电阻都很小。在用RXl档测任意两脚之间的电阻时，只有在G-T1之间呈现低阻，正、反向电阻仅几十欧，而T2-G、T2-T1之间的正、反向电阻均为无穷大。这表明，如果测出某脚和其他两脚都不通，就肯定是T2极。，另外，采用TO220封装的双向晶闸管，T2极通常与小散热板连通，据此亦可确定T2极。2.区分G极和T1极(1)找出T2极之后，首先假定剩下两脚中某一脚为Tl极，另一脚为G极。(2)把红表笔接T1极，黑表笔接T2极，然后使T2与G短路，给G极加上正触发信号，电阻值仍为十欧左右，与G极脱开后若阻值不变，则说明管子经触发后，在T2一T1方向上也能维持导通状态，因此具有双向触发性质。由此证明上述假定正确。否则是假定与实际不符，需再作出假定，重复以上测量。显见，在识别G、T1，的过程中，也就检查了双向晶闸管的触发能力。如果按哪种假定去测量，都不能使双向晶闸管触发导通，证明管于巳损坏。对于lA的管子，亦可用RXl0档检测，对于3A及3A以上的管子，应选RXl档，否则难以维持导通状态。