电子控制技术附录2--三极管多功能电表的使用.ppt

1、通用技术复习选修选修 电子控制技术电子控制技术附录附录三极管三极管 多用电表多用电表 焊接技术焊接技术考试内容要求属性常用电阻器、电容器、电感器的外形特征、电路符号与标称值常见二极管及电路符号、特性，正负电极的判断常用的三极管及电路符号，三极管三个电极、电流放大作用及三个工作区bbb加试电子元器件(5)三极管三极管全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件其作用体三极管，是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体

2、基本元用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的距很近的PN结，两个结，两个PN结把整块半导体结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有是发射区和集电区，排列方式有NPN和和PNP两种。两种。发射区和基区之间的发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基结叫发射结，集电区和基区之间的区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较结叫集电极。基区很薄

3、，而发射区较厚，杂质浓度大厚，杂质浓度大，NPN型三极管发射区型三极管发射区发射发射的的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。射极箭头向外。发射区和基区之间的发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和结叫发射结，集电区和基区之间的基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区型三极管发射区“发发射射”的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里发射极箭头向里。1 1、三极、三极管类型管类型（种类很多）（种类

4、很多）：按材料分类，可分为：硅管、锗管按材料分类，可分为：硅管、锗管；按电极分类，可分为：按电极分类，可分为：NPNNPN晶体管、晶体管、PNPPNP晶体管；晶体管；按功能分类，可分为：光敏三极管、开关三极管、按功能分类，可分为：光敏三极管、开关三极管、功率三极管；功率三极管；按频率分类，可分为：高频管、低频管；按频率分类，可分为：高频管、低频管；按功率分类，可分为：小、中、大功率管；按功率分类，可分为：小、中、大功率管；按外形分类，可分为：外引线型、贴片型；按外形分类，可分为：外引线型、贴片型；按结构分类，可分为：双极型晶体管（按结构分类，可分为：双极型晶体管（BJTBJT）、）、场效应三极

5、管（场效应三极管（FETFET）；）；BJTBJT是一种电流控制器件，是一种电流控制器件，FET FET是一种电压控是一种电压控制器件。制器件。2 2、三极管的封装形式和管脚识别三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有常用三极管的封装形式有金属封装金属封装和和塑料封装塑料封装两大类，两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，如图对于小功率金引脚的排列方式具有一定的规律，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对；对于中小功率塑料三极管按

6、图使其平面朝向自己，三个于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。为了使三极管正常工作，必须在基极和发射极之为了使三极管正常工作，必须在基极和发射极之间加上正向电压，而集电极和基极之间加上反向间加上正向电压，而集电极和基极之间加上反向电压。电压。以以NPN型三极管型三极管为例：为例：施用电压以使电流朝施用电压以使电流朝者者发射极箭头的方向移动。发射极箭头的方向移动。施用电压时，发射极电施用电压时，发射极电流流Ie、集电极电流、集电极电流Ic和和基点电流基点电流Ib将产生以下将产生以下的关系：的关系：Ie=Ic+Ib3、

7、三极管作用三极管作用三极管最基本的作用是放大作用，三极管最基本的作用是放大作用，它可以把它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号微弱的电信号变成一定强度的信号。三极管有一个重要参数就是电流放大系数三极管有一个重要参数就是电流放大系数。当。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流极上可以得到一个是注入电流倍的电流，即集倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，即电流很大的变化，即IE

8、IB IC IC IB （称为电流放大系数，可表征三极称为电流放大系数，可表征三极管的电流放大能力）管的电流放大能力）IC IB 放大原理放大原理：（1 1）发射区向基区扩散电子：由于发射结处于正向偏）发射区向基区扩散电子：由于发射结处于正向偏置，发射区的多数载流子（自由电子）不断扩散到基区置，发射区的多数载流子（自由电子）不断扩散到基区，并不断从电源补充进电子，形成发射极电流，并不断从电源补充进电子，形成发射极电流IEIE。（2 2）电子在基区扩散和复合：由于基区很薄，其多数）电子在基区扩散和复合：由于基区很薄，其多数载流子（空穴）浓度很低，所以从发射极扩散过来的电载流子（空穴）浓度很低，所

9、以从发射极扩散过来的电子只有很少部分可以和基区空穴复合，形成比较小的基子只有很少部分可以和基区空穴复合，形成比较小的基极电流极电流IBIB，而剩下的绝大部分电子都能扩散到集电结边，而剩下的绝大部分电子都能扩散到集电结边缘。缘。（3 3）集电区收集从发射区扩散过来的电子：由于集电）集电区收集从发射区扩散过来的电子：由于集电结反向偏置，可将从发射区扩散到基区并到达集电区边结反向偏置，可将从发射区扩散到基区并到达集电区边缘的电子拉入集电区，从而形成较大的集电极电流缘的电子拉入集电区，从而形成较大的集电极电流ICIC。多数载流子正向通过多数载流子正向通过PN结时就需要克服结时就需要克服内电场的作用，需

10、要约内电场的作用，需要约0.7伏的外加电压，伏的外加电压，这是这是PN结正向导通的门电压结正向导通的门电压。晶体三极管的三种工作状态晶体三极管的三种工作状态1、放大状态：当加在三极管发射结的电压放大状态：当加在三极管发射结的电压大于大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的结的导通电压，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，着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数其电流放大倍数Ic/Ib，这时三极管，这时三极管处放大状态。处放大

11、状态。阻值合适阻值合适晶体管的开关作用晶体管的开关作用2、截止状态：当加在三极管发射结的电压小于截止状态：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。状态，我们称三极管处于截止状态。阻值很大阻值很大3 3、饱和导通状态饱和导通状态：当加在三极管发射结的电当加在三极管发射结的电压大于压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到结的导通电压

12、，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，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。和导通状态。阻值很大阻值很大6、集成电路、集成电路运用集成工艺，把二极管、三极管、电阻、运用集成工艺，把二极管、三极管、电阻、电容等各种元器件集中制

13、作在一块半导体基电容等各种元器件集中制作在一块半导体基片上，再封装在一个特殊的外壳中，构成一片上，再封装在一个特殊的外壳中，构成一个完整的具有一定功能的单元电路、子系统个完整的具有一定功能的单元电路、子系统或系统，成为一个完整的器件，称为半导体或系统，成为一个完整的器件，称为半导体集成电路，简称集成电路。集成电路，简称集成电路。用字母表示。用字母表示。集成电路的优点：集成电路的优点：体积小、重量轻、耗电少、体积小、重量轻、耗电少、不存在元器件的焊接不良问题，可靠性高。不存在元器件的焊接不良问题，可靠性高。、片状元器件、片状元器件是无引线或短引线的新型微小型元器件。是无引线或短引线的新型微小型元

14、器件。这是为配合表面组装技术的需要而开发的这是为配合表面组装技术的需要而开发的专用元器件。专用元器件。优点：优点：尺寸小、重量轻、安装密度高、抗尺寸小、重量轻、安装密度高、抗振性强、高频特性好、抗干扰能力强等。振性强、高频特性好、抗干扰能力强等。多用电表考试内容要求属性多用电表基本操作，电阻、直流电流、直流电压、交流电压的测量，相关的测量数据的识读多用电表检查半导体二极管电极及好坏，判断三极管好坏cc加试机械指针式的和数字式多用电表机械指针式的和数字式多用电表多用电表是我们电子制作中一个必不可少的工多用电表是我们电子制作中一个必不可少的工具。它能测量电流、电压、电阻、有的还可以具。它能测量电流

15、、电压、电阻、有的还可以测量三极管的放大倍数，频率、电容值、逻辑测量三极管的放大倍数，频率、电容值、逻辑电位、分贝值等。现在最流行的有机械指针式电位、分贝值等。现在最流行的有机械指针式的和数字式的两种（如图所示）。它们各有优的和数字式的两种（如图所示）。它们各有优点。点。机械指针式的和数字式多用电表数字式万用表数字式万用表指针式万用表指针式万用表（1）电阻的测量：）电阻的测量：先将表棒搭在一起短路，先将表棒搭在一起短路，使指针向右偏转，随即调整使指针向右偏转，随即调整“”调零旋钮，调零旋钮，使指针恰好指到使指针恰好指到0。然后将两根表棒分别接触。然后将两根表棒分别接触被测电阻（或电路）两端，读

16、出指针在欧姆刻被测电阻（或电路）两端，读出指针在欧姆刻度线（第一条线）上的读数，再乘以该档标的度线（第一条线）上的读数，再乘以该档标的数字，就是所测电阻的阻值。数字，就是所测电阻的阻值。例如用例如用R100挡测量电阻，指针指在挡测量电阻，指针指在80，则所，则所测得的电阻值为测得的电阻值为80100=8K。由于。由于“”刻刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆档。使指针在刻度线的中部或选择适当的欧姆档。使指针在刻度线的中部或右部，这样读数比较清楚准确。右部，这样读数比较清楚准确。每次换档，都每次换档，都应重新欧姆调零，才能测准。应重新欧姆调零，才能测准。（2）直流电流的测量：）直流电流的测量：先估计一下被测电流先估计一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至合适的的大小，然后将转换开关拨至合适的mA量程，量程，再再把多用电表串接在电路中把多用电表串接在电路中，如图所示。同时，如图所示。同时观察标有直流符号观察标有直流符号“DC”的刻度线，如电流量程的刻度线，如电流量程选在选在3mA档，这时，应把表面刻度线上档，这时，应把表面刻度线上