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三极管详解资料汇总

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楼主
ID:3721 发表于 2015-1-5 00:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
写在前面:一个三极管经常犯晕现在整理一下,三极管虽然只有寥寥三个引脚,但由于其品种多,各型号的管脚排序不同,设计电路时经常出错。那么画图时应该注意些什么呢?
一、.注意原理图管脚序号与名称的对应关系
        protel 99SE的miscillanious device.lib库给出的通用NPN和PNP三极管,其管脚名称和序号的对应关系为:NPN: b1,c2,e3;PNP:b1,c3,e2 。注意它们的区别。
                             
二、.注意实物管脚序号与名称的对应关系
       1、NPN 三极管 9013 其TOP VIEW 的管脚名称自左至右是:e、b、c,为了与原理图一致,画PCB封装时其管脚序号自左至右应该为3、1、2;
       2、NPN 三极管 3DA87,其top view自突出标志始,逆时针看管脚名称分别为:e、b、c,为了与原理图一致,画PCB封装时,其管脚序号按同样的方法应为:3、1、2;
       3、NPN型三极管8050,其TO-92A封装的top view的管脚名称自左至右是e、b、c,为了与原理图一致,画PCB封装时其管脚序号自左至右应该为3、1、2;其SOT-23贴片封装top view左上、左下、右分别为b、c、e,故该封装左上、左下、右各管脚排序应该是1、2、3。
       4、PNP 三极管 A1013,其top view的管脚名称自左至右是e、c、b,为了与原理图一致,画PCB封装时其管脚序号自左至右应该为2、3、1;
      5、 s9014,s9013,s9015,s9012,s9018系列的晶体小功率三极管,把显示文字平面朝自己,从左向右依次为e发射极 b基极 c集电极;对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e b c,s8050,8550,C2078 也是和这个一样的。用下面这个引脚图(管脚图)表示:


  三极管引脚图 1:e    2:b   3:c

三、三极管管脚判断
        当前,国内各种晶体三极管有很多种,管脚的排列也不相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置(下面有用万用表测量三极管的三个极的方法),或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。非9014,9013系列三极管管脚识别方法:
  (a) 判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测管子为PNP型三极管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管如9013,9014,9018。
  (b) 判定三极管集电极c和发射极e。(以PNP型三极管为例)将万用表置于R×100或R×1K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。

四、三极管好坏判断
  在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上,由于元件的安装密度大,拆卸比较麻烦,所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡,去测量被测管子各引脚的电压值,来推断其工作是否正常,进而判断三极管的好坏。
  如是象9013 ,9014一样NPN的用万用表检测他们的引脚,黑表笔接一个极,用红笔分别接其它两极,两个极都有5K阻值时,黑表笔所接就是B极。这时用黑红两表笔分别接其它两极,用舌尖同时添(其实也可以先用舌头添湿一下手指然后用手指去摸,反正都不卫生)黑表笔所接那个极和B极,表指示阻值小的那个黑表所接就是C极。(以上所说为用指针表所测,数字表为红笔数字万用表内部的正负级是和指正表相反的。)

五、主要参数
  9011,9012,9013,9014,8050,8550三极管的主要参数数据
  9011 NPN 30V 30mA 400mW 150MHz 放大倍数20-80
  9012 PNP 50V 500mA 600mW 低频管 放大倍数30-90
  9013 NPN 20V 625mA 500mW 低频管 放大倍数40-110
  9014 NPN 45V 100mA 450mW 150MHz 放大倍数20-90
  8050 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz 放大倍数30-100
  8550 PNP 40V 1500mA 1000mW 200MHz 放大倍数40-140。
       详如下描述:
  90系列三极管参数
  90系列三极管大多是以90字为开头的,但也有以ST90、C或A90、S90、SS90、UTC90开头的,它们的特性及管脚排列都是一样的。

  9011 结构:NPN
  集电极-发射极电压 30V
  集电极-基电压 50V
  射极-基极电压 5V
  集电极电流0.03A
  耗散功率 0.4W
  结温150℃
  特怔频率 平均 370MHZ
  放大倍数:D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198

  9012 结构:PNP
  集电极-发射极电压 -30V
  集电极-基电压 -40V
  射极-基极电压 -5V
  集电极电流0.5A
  耗散功率 0.625W
  结温150℃
  特怔频率 最小 150MHZ
  放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300

  9013 结构:NPN
  集电极-发射极电压 25V
  集电极-基电压 45V
  射极-基极电压 5V
  集电极电流0.5A
  耗散功率 0.625W
  结温150℃
  特怔频率 最小 150MHZ
  放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300

  9014 结构:NPN
  集电极-发射极电压 45V
  集电极-基电压 50V
  射极-基极电压 5V
  集电极电流0.1A
  耗散功率 0.4W
  结温150℃
  特怔频率 最小 150MHZ
  放大倍数:A60-150 B100-300 C200-600 D400-1000

  9015 结构:PNP
  集电极-发射极电压 -45V
  集电极-基电压 -50V
  射极-基极电压 -5V
  集电极电流0.1A
  耗散功率 0.45W
  结温150℃
  特怔频率 平均 300MHZ
  放大倍数:A60-150 B100-300 C200-600 D400-1000

  9016 结构:NPN
  集电极-发射极电压 20V
  集电极-基电压 30V
  射极-基极电压 5V
  集电极电流0.025A
  耗散功率 0.4W
  结温150℃
  特怔频率 平均 620MHZ
  放大倍数:D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198

  9018 结构:NPN
  集电极-发射极电压 15V
  集电极-基电压 30V
  射极-基极电压 5V
  集电极电流0.05A
  耗散功率 0.4W
  结温150℃
  特怔频率 平均 620MHZ
  放大倍数:D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198

  三极管8550
  8550是一种常用的普通三极管。
  它是一种低电压,大电流,小信号的PNP型硅三极管
  集电极-基极电压Vcbo:-40V
  工作温度:-55℃ to +150℃
  和8050(NPN)相对。
  主要用途:
  开关应用
  射频放大

  三极管8050
  8050是常用的NPN小功率三级管,下面是的8050引脚图参数资料。
  8050三级管参数:类型:开关型; 极性:NPN;材料:硅;最大集存器电流(A):0.5 A; 直流电增益:10 to 60; 功耗:625 mW;  最大集存器发射电(VCEO):25;频率:150 KHz
  PE8050 硅 NPN 30V 1.5A 1.1W
  3DG8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
  2SC8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
  MC8050 硅 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz
  CS8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K

  8050和8550三极管在电路应用中经常作为对管来使用,当然很多时候也作为单管应用。8050 为硅材料NPN型三极管;8550 为硅材料PNP型三极管。
  8050S 8550S S8050 S8550 参数:
  耗散功率0.625W(贴片:0.3W)
  集电极电流0.5A
  集电极--基极电压40V
  集电极--发射极击穿电压25V
  特征频率fT 最小150MHZ 典型值产家的目录没给出
  按三极管后缀号分为 B C D档 贴片为 L H档
  放大倍数B85-160 C120-200 D160-300 L100-200 H200-350
  C8050 C8550 参数:
  耗散功率1W
  集电极电流1.5A
  集电极--基极电压40V
  集电极--发射极击穿电压25V
  特征频率fT 最小100MHZ 典型190MHZ
  放大倍数:按三极管后缀号分为 B C D档
  放大倍数B:85-160 C:120-200 D:160-300
  8050SS 8550SS 参数:
  耗散功率: 1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)
  集电极电流1.5A
  集电极--基极电压40V
  集电极--发射极击穿电压25V
  特征频率fT 最小100MHZ
  放大倍数:按三极管后缀号分为 B C D D3 共4档
  放大倍数 B:85-160 C:120-200 D:160-300 D3:300-400
  引脚排列有EBC ECB两种
  SS8050 SS8550 参数:
  耗散功率:1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)
  集电极电流1.5A
  集电极--基极电压40V
  集电极--发射极击穿电压25V
  特征频率fT 最小100MHZ
  放大倍数:按三极管后缀号分为 B C D 共3档
  放大倍数 B:85-160 C:120-200 D:160-300
  引脚排列多为EBC
  UTC的 S8050 S8550 引脚排列有EBC
  8050S 8550S 引脚排列有ECB
  这种管子很少见
  参数:
  耗散功率1W
  集电极电流0.7A
  集电极--基极电压30V
  集电极--发射极击穿电压20V
  特征频率fT 最小100MHZ 典型产家的目录没给出
  放大倍数:按三极管后缀号分为C D E档
  C:120-200 D:160-300 E:280-400
  NEC的8050
  最大集电极电流(A):0.5 A;
  直流电增益:10 to 60;
  功耗:625 mW;
  最大集电极-发射极电压(VCEO):25;
  频率:150 MHz 。
  其它的8050
  PE8050 硅 NPN 30V 1.5A 1.1W
  MC8050 硅 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz
  CS8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
  3DG8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K
  2SC8050 硅 NPN 25V 1.5A FT=190 *K。
六、值得注意的是,在代换相应的8050或8550三极管时,除了型号匹配,放大倍数也是很重要的参数。
        三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面,如图1所示,可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为发射极(emitter, E)、基极(base, B)和集电极(collector, C),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号,发射极特别被标出,箭号所指的极为n型半导体, 和二极体的符号一致。在没接外加偏压时,两个pn接面都会形成耗尽区,将中 性的p型区和n型区隔开。   
        三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关,工作区间也依偏压方式来分类,这里 我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active),在此区EB极间的pn接 面维持在正向偏压,而BC极间的pn接面则在反向偏压,通常用作放大器的三极管 都以此方式偏压。图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。 EB接面的空乏 区由于在正向偏压会变窄,载体看到的位障变小,射极的电洞会注入到基极,基 极的电子也会注入到射极;而BC接面的耗尽区则会变宽,载体看到的位障变大, 故本身是不导通的。图2(b)画的是没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情形 下,电洞和电子的电位能的分布图。 三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢?其间最大的不同部分就在 于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例, 射极的电洞注入基极的n型中性区,马上被多数载体电子包围遮蔽,然后朝集电极 方向扩散,同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时, 会被此区内的电场加速扫入集电极,电洞在集电极中为多数载体,很快藉由漂移电流 到达连结外部的欧姆接点,形成集电极电流IC。 IC的大小和BC间反向偏压的大小 关系不大。基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec,与由基极注入 射极的电子流InB E(这部分是三极管作用不需要的部分)。 InB E在射极与与电 洞复合,即InB E=IErec。pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地 在图3(a)中看出。   
        射极注入基极的电洞流大小是由EB接面间的正向偏压大小来控制,和二极体的情形类似,在启动电压附近,微小的偏压变化,即可造成很大的注入电流变化。更精确的说,三极管是利用VEB(或VBE)的变化来控制IC,而且提供之IB远比IC小。npn三极管的操作原理和pnp三极管是一样的,只是偏压方向,电流方 向均相反,电子和电洞的角色互易。pnp三极管是利用VEB控制由射极经基极,入射到集电极的电洞,而npn三极管则是利用VBE控制由射极经基极、入射到集电极的电子三极管在数字电路中的用途其实就是开关,利用电信号使三极管在正向活性区(或饱和区)与截止区间切换,就开关而言,对应开与关的状态,就数字电路而言则代表0与1(或1与0)两个二进位数字。若三极管一直维持偏压在正向活性区,在射极与基极间微小的电信号(可以是电压或电流)变化,会造成射极与集电极间电流相对上很大的变化,故可用作信号放大器。下面在介绍完三极管的电流电压特性后,会再仔细讨论三极管的用途。
编辑本段三极管的工作原理
         三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。 三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫 建立偏置 ,否则会放大失真。 在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压UB升高时,IB变大,IC也变大,IC 在集电极电阻RC的压降也越大,所以三极管集电极电压UC会降低,且UB越高,UC就越低,ΔUC=ΔUB。仅供参考,请参考有关书籍。
编辑本段三极管放大电路
         三极管工作状态有三种,放大、饱和、截止,其中又以放大状态最为复杂,主要用于小信号的放大领域,常用的三极管放大电路形式有:共发射极放大电路,共集电极放大电路,共基极放大电路三种,其中共集电路用于电流放大(功率放大),共基电路用于高频放大,共射电路用于低频放大。   三极管放大电路包含静态参数和动态参数两大类,静态参数又称静态工作点,是保证三极管正常工作的基础,意义是在输入条件为零时,晶体管的基极电流Ib,集电极电流Ic,be极之间的电压Ubc,管压降Uceq。当有输入信号时,晶体管呈现的输入电阻Ri,输出电阻Ro,电压增益Au等参数被称为动态参数。另外还有一类参数被称为放大电路频率特性参数,主要包括放大电路的低频端截止频率,高频端截止频率,通频带,增益平坦度,幅(度)频(率)特性曲线等。



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