常用电子元器件的测量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,4,章 常用电子元器件的测量,4.1,无源器件简介,4.2,无源器件的测量,4.3,有源器件简介,4.4,有源器件的测量,4.5,晶体管特性图示仪,4.6 Q,表,本章内容提要,重点：,（,1,）无源器件及其测量；,（,2,）有源器件及其测量；,（,3,）晶体管特性图示仪；,（,4,）,Q,表。,难点：,（,1,）无源器件和有源器件的区别；,（,2,）晶体管的测量；,（,3,）晶体管特性图示仪的使用。,4.1,无源器件简介,一、电阻器,1,电阻器的型号及命名方法,电阻器的型号很多，根据国家标准（,GB247081,）规定，国产电阻器的型号由四个部分组成。,第一部分用,字母表示产品名称,，如用,R,表示电阻，用,W,表示电位器。,第二部分,用字母表示产品的制作材料,，如用,T,表示碳膜，用,J,表示金属膜，用,X,表示线绕等。,第三部分,用数字或字母表示产品分类,。,第四部,分用数字表示产品序列号,。例如,RJ-71,为精密金属膜电阻，,RXT-2,为可调线绕电阻。,2,电阻器的分类,电阻器按构成材料的不同分为合金型电阻器、薄膜型电阻器、合成型电阻器等多种类型。按用途分为通用型、精密型、高频型、高压型、高阻型和集成电阻器等类型。按结构分为固定电阻器、可变电阻器和敏感电阻器三大类。通常把可变电阻器叫做电位器，电位器是一种可调电阻，对外有三个引出端，其中两个为固定端，一个为滑动端（也称中心抽头）。,3,电阻器的主要技术指标,（,1,）允许偏差,允许偏差是指电阻器的标称阻值与实际阻值之差。在电阻器的生产过程中，由于技术原因，实际阻值与标称阻值之间难免存在偏差，因而规定了一个允许偏差参数，也称为精度。常用电阻器的允许偏差分为,5%,、,10%,、,20%,，对应的精度等级分为,、,、,级。我国电阻器的标称阻值有,E6,、,E12,、,E24,、,E48,、,E96,、,E192,几种系列，其中,E6,、,E12,、,E24,比较常用，如表,4-1,所列。,表,4-1,常用标称值系列及偏差,标称系列,允许偏差,电阻器、电位器、电容器标称系列值（,10,n,）,精度等级,E24,5%,1,.,0 1,.,1 1,.,2 1,.,3 1,.,5 1,.,6 1,.,8 2,.,0 2,.,2 2,.,4 2,.,7 3,.,0 3,.,3 3,.,6 3,.,9 4,.,3 4,.,7 5,.,1 5,.,6 6,.,2 6,.,8 7,.,5 8,.,2 9,.,1,E12,10%,1,.,0 1,.,2 1,.,5 1,.,8 2,.,2 2,.,7 3,.,3 3,.,9 4,.,7 5,.,6 6,.,8 8,.,2,E6,20%,1,.,0 1,.,5 2,.,2 3,.,3 4,.,7 6,.,8,（,2,）额定功率,额定功率,P,是指在一定条件下，电阻器能长期连续负荷而不改变性能的允许功率。额定功率一般用数字印在电阻器的表面上。如果无此标示，可由电阻器的体积大致判断其额定功率的大小。如,1/8W,电阻器的外形尺寸长为,8mm,、直径为,2.5 mm,；,1/4W,电阻器的外形尺寸长为,12mm,、直径为,2.5 mm,。,4,电阻器的标注方法及识别,（,1,）直接标注法,用阿拉伯数字和单位符号（,、,k,、,M,等）在电阻体表面直接标出阻值，用百分数直接标出允许偏差的方法称为直接标注法。,（,2,）文字符号法,用阿拉伯数字和文字符号有规律的组合，表示标称阻值和允许误差的方法称为文字符号法。其标称阻值的组合规律是：阻值单位用文字符号，即用,R,表示欧姆，用,k,表示千欧，用,M,表示兆欧；阻值的整数部分写在阻值单位标志符号前面，阻值的小数部分写在阻值单位标志符号后面。阻值单位符号位置代表标称阻值有效数字中小数点所在位置。文字符号允许偏差一般用,、,、,表示。,（,3,）色环标注法,用不同的色环标注在电阻体上，表示电阻器的标称阻值和允许偏差的一种标注方法。色标法在家用电器和音像设备中的电阻器上应用极为广泛。部分进口电阻器及常使用的碳膜电阻器均采用这种标注方法。,常见的色环标注法有四色环法和五色环法两种。四色环法一般用于普通电阻器的标注，在四色环法中，最靠近电阻器一端的第一条色环的颜色表示第一位数字；第二条色环的颜色表示第二位数字；第三条色环的颜色表示乘数；第四条色环的颜色表示允许误差，如图,4-1,（,a,）所示。五色环法一般用于精密电阻器的标注，在五色环法中，第一、二、三条色环表示的是第一、二、三位数，第四条表示乘数，第五条表示允许误差，如图,4-1,（,b,）所示。四条色环的电阻器色标符号规定如表,4-2,所列。,二、电容器,1,电容的型号及命名方法,根据国家标准，电容的型号命名一般由主称、材料、特征和序号四部分组成。例如，电容,CJX2500.3310%,各部分的含义为：,2,电容的分类,电容器的种类很多，按照不同的分类标准，可以分成不同的类型。,（,1,）按电容量是否可调分类,有固定电容器、可变电容器和半可变电容器。,（,2,）按介质材料分类,电解电容器：以铝、钽、铌、钛等金属氧化膜作介质的电容器。,云母电容器：以云母片作介质的电容器。,瓷介质电容器：以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质做成的电容器。,此外，还有玻璃釉电容器、纸介电容器、有机薄膜电容器等。,3,电容器的主要技术指标,（,1,）电容量,电容量是指电容器加上一定的电压后储存电荷的能力，用字母,C,表示。,（,2,）标称电容量,标称电容量是指标注在电容器上的“名义”电容量。,（,3,）允许误差,允许误差是指实际电容量对于标称电容量的最大允许偏差范围。,（,4,）额定工作电压,额定工作电压是指电容器接入电路后，能够长期可靠地工作，不被击穿所能承受的最大直流电压。,（,5,）漏电阻和漏电流,由于电容器中的介质并不是绝对的绝缘体，在外电压作用下，总会有些漏电流，并产生功率损耗。除电解电容外，一般的电容的漏电电流是很小的。显然，电容器的漏电电流越大，绝缘电阻越小。当漏电电流较大时，电容器会发热，严重时会损坏电容器。,（,6,）损耗因数,电容器的损耗因数定义为损耗功率与存储功率之比，用,D,表示。,D,值越小，损耗越小，电容的质量越好。,4,电容器容量的标注及识别方法,（,1,）直标法,将标称容量直接标注在电容器上的一种标注方法。容量单位有：,F,（法拉）、,mF,（毫法）、,F,（微法）、,nF,（纳法）、,pF,（皮法）。,这里有两种情况，一种是标有单位，则直接读取，如标有“,620 pF”,的电容器就表示容量为,620 pF,。另一种是没标单位，其读法是：凡容量大于,1,的无极性电容器，其容量单位为,pF,，如,4700,表示容量为,4700 pF,；凡容量小于,1,的无极性电容器，其容量电位为,F,，如,0.01,表示容量为,0.01F,。凡有极性电容器，容量单位为,F,，如,10,表示容量为,10F,。,（,2,）文字符号法,文字符号法是将容量的整数部分标注在容量单位的前面，容量的小数部分标注在单位后面，容量单位所占位置就是小数点的位置。如,4n7,就表示容量为,4.7,nF,（,4700 pF,）。若在数字前标注有,R,字样，则容量为零点几微法。如,R47,就表示容量为,0.47F,。,（,3,）数码表示法,该方法是用三位数字表示电容器容量大小。其中前两位数字为电容器标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，单位是,pF,。如,103,就表示容量为,10103 pF,。若第三位数字是“,9”,时，有效数字应乘上,10-1,。如,229,就表示容量为,2210-1 pF,。,数码表示法与直标法对于初学者来说比较容易混淆，其区别方法是：一般来说直标法的第三位一般为,0,，而数码表示法第三位则不为,0,。,（,4,）色标法,电容器色标法原则与电阻器相同，颜色意义也与电阻器基本相同，其容量单位为,pF,。当电容器引线同向（在电容器的同一端）时，色环电容器的识别顺序是从上到下。,四、电感器,电感器又称电感线圈，简称电感。其应用范围很广泛，在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波、延迟、补偿及偏转聚焦等电路中，都是必不可少的。,1,电感的型号及命名方法,电感线圈的命名方法目前有两种，采用汉语拼音字母或阿拉伯数字串表示。电感器的型号命名包括四个部分，这四部分的含义分别为：,2,电感的分类,电感的种类很多，分类方法也不同。按照电感量是否固定可分为固定电感、可变电感、微调电感；按结构特点分为单层电感线圈、多层电感线圈、蜂房式电感线圈等。按照电感器芯子介质材料的不同分为空心线圈、铁心线圈和磁心线圈等。,3,电感的识别方法,（,1,）直标法,直标法是指将电感的主要参数，如电感量、误差值、最大直流工作电流等用文字直接标注在电感的外壳上。,（,2,）色标法,色标法是指在电感的外壳涂上各种不同颜色的环，用来标注其主要参数。识读色环时，最靠近某一端的第一条色环表示电感量的第一位有效数字；第二条色环表示第二位有效数字；第三条色环表示,10,n,倍乘数；第四条表示误差。其数字与颜色的对应关系和色环电阻标注法相同，单位为微亨（,H,）。例如，某一电感的色环标志依次为：棕、红、红、银，则表示其电感量为,12102 H,，允许误差为,10%,。,4,电感的主要参数,电感的主要参数有三个，即电感量、品质因数和分布电容。,（,1,）电感量,电感线圈的电感量,L,，表示线圈产生自感应的能力的大小。它的定义是，当线圈中及其周围不存在铁磁物质时，通过线圈的磁通量与流过线圈的电流成正比，这个比值称为线圈的电感量。,（,2,）品质因数,线圈的品质因数,Q,也叫,Q,值，是表征线圈品质质量的一个物理量。它是指线圈在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比，即,在谐振电路中，线圈的,Q,值越高，回路的损耗越小，因而电路的效率越高。线圈的,Q,值通常为几十至几百。,（,3,）分布电容,由于制作工艺的原因，电感线圈的匝与匝之间密切接触，存在着一定的分布电容，在高频时会使线圈的稳定性变差。因此分布电容越小越好。,4.2,无源器件的测量,一、阻抗的概念,图,4-2,所示电路中，当给一个二端元件或一个无源网络的一对输入端施加一个激励电压信号（直流或交流）时，将产生一个电流，这时将电压与电流之比称为阻抗。,电抗的特性一般都随频率的变化而变化。由于感抗与频率成正比，容抗与频率成反比，因此在直流时，电感性器件的电抗为零，电容性器件的电抗为无穷大。图,4-3,所示是三种无源元件电阻、电容、电感的理想模型。实际的元件时复杂的，每一种元器件在高频时都会在不同程度上显示所有三种特性。图,4-4,所示即为电阻、电容、电感的实际等效电路。,二、电阻器的测量,1,电阻的频率特性,电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用，电抗部分可以忽略，即图,4-3,（,a,）中忽略,L,0,和,C,0,的影响，此时，只需测出,R,的值就可以了。当工作频率升高时，电抗分量就不能忽略不计了，等效电路即为图,4-4,（,a,）所示的形式。此时，工作于交流电路的电阻的阻值，由于集肤效应，涡流损耗、绝缘损耗等原因，其等效电阻随频率的不同而不同。实验证明，当频率在,1 kHz,以下时，电阻的交流与直流阻值相差不超过,110-4,，随着频率的升高，其差值也随之增大。,2,电阻的测量方法,（,1,）万用表测量电阻,模拟万用表和数字万用表均有电阻测量挡。模拟万用表的电阻测量原理基本与伏安法测量电阻相同。万用表内部有电池作为电压源，当被测电阻接于两表笔之间，表头中会有与被测电阻成正比的电流流过，表头指针指示出对应的电阻值。,（,2,）电桥法测量电阻,当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。惠斯登电桥的原理如图,4-5,所示，它是一种四臂的直流电桥。其中,R,1,、,R,2,时固定电阻，称为比率臂，比例系数,k,=,R,1/,R,2,，可通过量程开关进行调节；,R,N,为标准电阻，称为标注臂；,R,X,为被测电阻；,G,为检流计。,测量时，接上被测电阻,R,X,，再接通电源，通过调节,k,和,R,N,，使电桥平衡，即检流计指示为,0,，此时，读出,k,和,R,N,的值，即可求得,R,X,。,（,3,）伏安法测量电阻,伏安法是一种间接测量法，先直接测量被测电阻两端的电压和流过它的电流，然后根据欧姆定律,R,=,U,/,I,算出被测电阻的阻值。伏安法原理简单，测量方便，尤其适用非线性电阻的伏安特性。伏安法测量原理如图,4-6,所示，有电流表内接和电流表外接两种测量电路。,采用电流表内接电路测量电阻时，测得的电阻值大于被测电阻的实际值。若知道电流表的内阻,R,A,，可对测量值进行修正，修正值,C,=-,R,A,。采用电流表外接电路测量电阻时，测得的电阻值小于被测电阻的实际值。若知道电压表的内阻,R,U,，可对测量值进行修正，修正值,C,=,R,2,/,R,U,。,三、电容器的测量,1,电容器的频率特性,由于绝缘电阻和引线电感的存在，电容器的实际等效电路即为图,4-4,（,b,）所示的形式。在工作频率较低时，可以忽略,L,0,的影响。因此，电容器的测量主要是,电容量,与,电容器损耗因数,D,的测量,。,2,电容器性能的测量,对电解电容器的性能测量，最主要的是,容量和漏电电流的测量,，若电容的正、负极标志脱落，还应进行极性的判别。但用模拟式万用表的电阻挡测量，不能测出电容容量和漏电电阻的确切数值，也不能知道电容器所能承受的耐压，只能对电容器的好坏程度进行粗略判断，在实际工作中经常使用估测法。,（,1,）估测电容的漏电电流,估测电容的漏电电流可按,万用表电阻挡测电阻的方法来估测。黑表笔接电容器的“,+”,极，红表笔接电容器的“,-”,极,.,测量的方法：,在电容与表笔相接的瞬间，表针会迅速向右偏转很大的角度，然后慢慢退回。待指针不动时，指示的电阻值越大，表示漏电电流越小。若指针向右偏转后不再摆回，说明电容击穿；若指针根本不向右摆动，说明电容器内部断路或电解质已干涸失去容量。,（,2,）判断电容的极性,上述测量电容器漏电的方法，还可以用来鉴别电容器的正、负极。对失掉正、负极标志的电解电容量，,可先假定某极为“,+”,极，让其与万用表的黑表笔相接，另一个电极与万用表的红表笔相接，同时观察并记录表针向右摆动的幅度；将电容放电后，两只表笔对调，重新进行测量。哪一表针最后停留的摆动幅度小，说明该次测量中对电容的正、负极假设是对的。,3,电容器电容量的测量方法,（,1,）谐振法测量电容量,由电工学可知，电感与电容可以组成谐振电路，谐振时电路中的感抗和容抗相等，电抗为零。若已知激励源频率，且电感与电容中有一个为已知量，则可测出另一个量。,测量电路如图,4-7,所示，图中,u,S,为激励信号源，,L,为标准电感，,C,S,为标准电感的分布电容，,R,S,为信号源内阻，,C,X,为被测电容。测量时可反复调节信号源频率，使电压表读数最大，这时信号源的频率为,f,0,，则,当回路达到谐振时，有,且回路总阻抗为零，即,（,2,）交流电桥法测量电容量和损耗因数,交流电桥的工作原理与直流电桥基本相同，所不同的是电桥采用交流供电，平衡指示表为交流电表，桥臂由电阻和电抗元件组成。用交流电桥可以测量电阻、电容和电感元件的参数。,串联电桥测量法,图,4-8,（,a,）所示为串联电桥测量电容量的电路，图中,C,X,为被测电容，,C,N,为可调标准电容，,R,3,、,R,4,为可调电阻，,R,X,为被测电容的等效串联损耗电阻，,R,N,为可调标准电阻。则,并联电桥测量法,在图,4-8,（,b,）所示的并联电桥中，调节,R,N,和,C,N,使电桥平衡，此时，被测电容的容量,C,X,和被测电容的等效并联损耗电阻,R,X,的计算方法与串联电桥的计算方法相同。而此时的损耗因数需用下式计算,（,3,）电容的数字化测量方法,现代电子测量技术中常用转换法来对电容进行较为精确的测量。其基本思想是：将电容接入电子线路，通过测量由于电容的变化而引起的其他量的变化，来确定电容的值。如图,4-9,所示。,更为一般的是采用电容,-,电压转换电路对电容进行数字化测量，该转换电路如图,4-10,所示。图中,C,X,与,R,X,为被测电容，,R,1,为已知标准电阻，,u,（,t,）为测量用正弦信号源，其有效值为,U,S,，运算放大器的输出与输入之间用复数表示的电压传递函数为,输出电压的实数部分与虚数部分可以被分离并计算出来，分别用,Ur,与,UI,表示，则由,所以有,四、电感器的测量,1,电感的频率特性,电感一般是用金属导线绕制而成的，所以存在绕线电阻,R,（对于磁芯电感还应包括磁性材料插入的损耗电阻）和线圈的匝与匝之间的分布电容，故其等效电路如图,4-4,（,c,）所示。采用一些特殊的制作工艺，可减小分布电容,C,0,，当,C,0,较小，工作频率较低时，分布电容可忽略不计。因此，,电感的测量主要时电感量和损耗（通常用品质因数,Q,表示）的测量,。,2,电感的测量方法,（,1,）利用通用仪器测量电感,在低频工作时，且忽略电感的损耗，则电感称为理想电感，可以按照复数的欧姆定律进行测量。其方法是在交流电压工作条件下，利用电压表和电流表测出加于电感两端的电压,U,和流过电感的电流,I,，则由,wL,=,U,/,I,，如图,4-11,所示。图中,L,X,为：,（,2,）交流电桥法测量电感,测量电感的交流电桥有马氏电桥和海氏电桥两种，分别适用于测量品质因数不同的电感。,马氏电桥,马氏电桥电路如图,4-12,（,a,）所示，由电桥平衡条件可得,海氏电桥,海氏电桥电路如图,4-12,（,b,）所示，同样由电桥平衡条件可得,没量电感时，桥体连接如图,a,，被测电感接在,1,、,2,两端，,L,X,是它的电感量，,R,X,是它的等效串联损耗电阻。当电桥平衡时，由平衡条件可以导出上面的式子。,海氏电桥与马氏电桥一样，由,R,3,选择量程，从,R,2,的刻度直接读出,L,X,的值，由,R,N,的刻度可直接读出,Q,X,值。海氏电桥适用于测量,Q,10,的电感。,用电桥测量电感时，首先应估计被测电感的,Q,值以确定电桥的类型；再根据被测电感量的范围选择量程（,R,3,），然后反复调节,R,2,和,R,N,，使检流计,G,的读数最小，这时即可从,R,2,和,R,N,的刻度读出被测电感的,L,X,值和,Q,X,值。,（,3,）用谐振电路测量电感,测量电路如图,4-13,所示。图中，,L,X,为被测电感，,C,0,为电感分布电容，,C,为标准电容。测量时，首先调节信号源的频率，使电压表的读数为最大值，记下此时频率为,f,1,，这时有,所以有,4.3,有源器件简介,一、晶体二极管,晶体二极管是晶体管的主要类型之一，它是采用半导体晶体材料（如硅、锗、砷化镓等）制成的，,广泛用于高频信号检波、低频电源整流和脉冲电路中,。,1,二极管的主要特性,二极管最主要的特性是单向导电性，即二极管正向偏置时导通；反向偏置时截止。,2,二极管的分类,二极管种类繁多，具体分类情况如下：,1.,按,制造材料,分类，主要有硅二极管和锗二极管；,2.,按其,结构,分类，有点接触型和面接触型二极管；,3.,按,封装形式,分类，有玻璃外壳、金属外壳、塑料外壳和环氧树脂外壳二极管；,4.,按,用途,分类，主要有普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管和隧道二极管等。,小图,4-14,从左到右是从小功率到大功率的各种二极管封装形式。,3,二极管的型号及命名方法,按照国家标准,GB249-74,规定的中国半导体器件型号命名法命名，国产二极管的型号由五个部分组成，见表,4-3,。,例如：,2CP12,是,N,型硅制作的普通二极管。,2CZ14,是,N,型硅制作的整流二极管。,2CZ14F,是,2CZ14,型整流管系列中的,F,挡。,4,二极管的主要参数,（,1,）最大整流电流,I,F,指二极管长期运行时，允许通过管子的最大正向平均电流。使用时，管子的平均电流不得超过此值，否则可能使二极管过热而损坏。,（,2,）最高反向工作电压,UR,工作时加在二极管两端的反向电压不得超过此值，否则二极管可能被击穿。为了留有余地，通常将击穿电压,U,BR,的一半定为,U,R,。,（,3,）反向电流,IR,I,R,是指在室温条件下，在二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流。通常希望,I,R,值愈小愈好。反向电流愈小，说明二极管的单向导电性愈好。此时，由于反向电流是由少数载流子形成，所以,I,R,受温度的影响很大。,（,4,）最高工作频率,fM,由于,PN,结存在结电容，它的存在限制了二极管的工作频率，因此如果通过二极管的信号频率超过管子的最高工作频率,f,M,，则结电容的容抗变小，高频电流将直接从结电容上通过，管子的单向导电性变差。,归纳总结二极管,1.,二极管符号：,D,2.,特性：单向导通,3.,作用：稳压、整流、开关,稳定二极管：利用二极管反向击穿时，二端电压不变的原理来实现稳压限幅，过载保护。,整流二极管：用硅半导体制成，利用,PN,结单向导电性把交流变成直流，即整流。,开关二极管：利用正向偏置时二极管电阻很小，反向偏置时电阻很大的单向导电性，在电路中对电流进行控制起到接通或关断作用。,4.,二极管按材料分类（,1,）硅二极管（导通电压为,0.7V,）。（,2,）锗二极管（导通电压为,0.3v).,例如：输入,3.3V,的电压给二极管的,P,极在二极管的另一端,N,极量测电压值为,3.0V,，因为锗二极管导通电压为,0.3v,也就是有,0.3v,功耗，所以在,N,极量测电压值为,3.0V,5.,二极管好坏判断（在路测量不准确时再取下来测量）：万用表调到二极管档，红笔接二极管正极，黑笔接负极，测出来有阻值,150700,欧，反向无穷大“,1”,就是好的（在路测量反向阻值在,1000,多欧以上或“,1”,也是好的。,三、晶体三极管,晶体三极管也称为双极型晶体管或三极管，它具有结构牢固、体积小、重量轻、适用寿命长、耗电省等优点，在电子电路中能够起,放大、振荡、调制,等多种作用。,1,三极管的分类,三极管的种类很多，具体分类情况如下。,1.,按,制造材料,分类，有锗三极管和硅三极管；,2.,按,PN,结的组合,分，有,NPN,型和,PNP,型三极管；,3.,按,制造工艺,分，有低频锗合金管、高频锗合金扩散台面管和硅外延平面管；,4.,按,工作频率,分，有高频管（,f,T,3 MHz,）和低频管（,f,T,3 MHz,）；,5.,按,功率,分，有大功率管（,P,C,1 W,）、中功率管（,P,C,在,0.5,1 W,）和小功率管（,P,C,1 W,）；,6.,按,封装形式,分，有玻璃壳封装管、金属壳封装管、陶瓷环氧封装管、塑料封装管等。功率大小不同的三极管有着不同的体积和封装形式。,2,三极管的型号和命名方法,三极管按国家标准,GB249-74,规定的中国半导体器件型号命名法命名。国产三极管的型号由五个部分组成，见表,4-4,。,例如：,3DG6,是,NPN,硅高频小功率三极管；,3DG12C,是另一种,NPN,硅高频小功率三极管中的,C,挡；,3AD30,是,PNP,锗低频大功率三极管。,表,4-4,的第二栏、第三栏是三极管的常用类型。,3,三极管的主要参数,（,1,）电流放大系数,三极管的电流放大系数是表征管子放大作用大小的参数。主要有以下几个参数：,共射交流电流放大系数,和共射直流电流放大系数,。,（,2,）极限参数,三极管的极限参数是指使用时不得超过的限度。主要有以下几项：,集电极最大允许电流,I,CM,集电极最大允许功耗,P,CM,反向击穿电压,U,（,BR,）,CEO,：基极开路时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。,U,（,BR,）,CBO,：发射极开路时，集电极和基极之间的反向击穿电压。,如何判断三极管是什么类型：（取下来测）,NPN,：万用表打到二极管档，先用红笔去接,B,极，黑笔分别去接剩下的,C,极和,E,极，如果测得两次都有阻值且在,600,欧左右，表明此管为,NPN,型。,PNP,：万用表打到二极管档，先用黑笔去接,B,极，红笔分别去接剩下的,C,极和,E,极，如果测得两次都有阻值在,600,欧左右表明此管为,PNP,。,好坏判断,：（在路测量不准确时，才取下来测）,万用表打到二极管档测量，只能,B/C,和,B/E,正向有阻值,400700,欧，反向无穷大（,1,），另外,C/E,正反向都为无穷大（,1,）就是好的。,三、场效应晶体管,场效应晶体管，简称场效应管（,FET,，,Field Effect Transistor,），它是用半导体材料制成的一种三极管，但工作原理与普通半导体三极管不同，场效应管是电压控制器件。它具有,输入阻抗高、噪声系数低、热稳定性好、功率增益大、开关速度快、高频特性好等优点，在电子电路中得到了广泛应用,。,1,场效应管的分类,场效应管分为两大类：,一类是结型场效应管,JFET,（,Junction FET,），,另一类是绝缘栅型场效应管,IGFET,（,Insulated Gate FET,）。而按导电沟道分，每一类场效应管都,有,P,沟道和,N,沟道,两种。,绝缘栅型场效应管由金属、氧化物和半导体构成，一般称为,MOS,（,Metal Oxide Semiconductor,）管，目前在大规模和超大规模集成电路中使用非常广泛。绝缘栅型场效应管可分为,增强型和耗尽型两类,，两者的区别是前者没有原始的导电沟道，后者有原始的导电沟道。,2,场效应管的主要参数,（,1,）夹断电压,U,P,（耗尽型）,（,2,）开启电压,U,T,（增强型）,（,3,）饱和漏电流,I,DSS,（,4,）最大漏源电压,U,（,BR,）,DS,（,5,）最大栅源电压,U,（,BR,）,GS,（,6,）直流输入电阻,R,GS,（,7,）输出电阻,r,d,（,8,）低频跨导,g,m,四、晶闸管,晶闸管是,硅可控整流器件,的简称，缩写为,SCR,(,Siljcon,Controlled Rectifier),，它是一种大功率的电力电子半导体器件，在电路中相当于一个可以控制接通回路的导电开关，具有体积小、重量轻、耐压高、功率大及效率高等优点。主要用于交流无触点开关、电机调速、调压、控温、稳压及可控整流等方面。,晶闸管由四层半导体材料组成，四层材料由,P,型半导体和,N,型半导体交替组成，分别为,P1,、,N1,、,P2,和,N2,，它们的接触面形成三个,PN,结，分别为,J1,、,J2,和,J3,，故晶闸管也称为四层器件或,PNPN,器件。,P1,区的引出线为阳极,A,，,N2,区的引出线为阴极,K,，,P2,区的引出线为门极,G,（也称控制极）。,1,晶闸管的分类,晶闸管按是否具有自,关断能力,分为半控型器件和全控型器件两类。其中,半控型器件属非自关断型,，包括单向晶闸管、快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管和光控晶闸管；,全控型器件属自关断型,，主要包括门极可关断晶闸管、场控晶闸管和静电感应晶闸管。,2,晶闸管的主要参数,（,1,）额定正向平均电流,I,F,在环境温度小于,40,o,C,和标准散热条件下，允许连续通过晶闸管阳极的工频（,50 Hz,）正弦波半波电流的平均值。,（,2,）维持电流,I,H,在门极开路且规定的环境温度下，晶闸管维持导通时的最小阳极电流。正向电流小于,I,H,时，管子自动阻断。,（,3,）触发电压,U,g,和触发电流,I,g,在室温下，阳极电压为,6 V,时，使晶闸管从阻断到完全导通所需最小的门极直流电压和电流，一般,U,g,为,1,5 V,，,I,g,为几十至几百毫安。,（,4,）正向重复峰值电压,U,DRM,门极开路条件下，允许重复作用在晶闸管上的最大正向电压。一般,U,DRM,=,U,BO,80%,，,U,BO,是晶闸管在,I,g,为零时的转折电压。,（,5,）反向重复峰值电压,U,RRM,门极开路的条件下，允许重复作用在晶闸管上的最大反向电压。一般,U,RRM,=,U,BR,80%,。,除以上参数外，还有正向平均电流、门极反向电压等。,五、集成电路,集成电路是将电路中的,所有有源元件（二极管、三极管、场效应管等）,和,无源元件（电阻器、电容器等）,以及,连线,等制作在,半导体基片,上，形成一个,具备一定功能的完整电路,，并封装在特制的外壳中而制成的。它具有体积小、重量轻、功耗小、性能好、可靠性高、电路稳定等优点，被广泛用于电子产品中。,1,集成电路的分类,集成电路有,模拟集成电路,和,数字集成电路,两大类型。,按,集成电路制造工艺的差异,:,分为半导体集成电路,厚膜集成电路,薄膜集成电路,混合集成电路,目前，半导体集成电路运用最多。半导体集成电路,按其,集成度的高低,，分为,小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路。,2,集成电路型号命名方法,集成电路型号命名法根据国家标准执行，每个型号由,五部分组成,，各组成部分的含义如表,4-5,所列。,3,集成电路引脚识别,集成电路的封装形式无论是圆壳封装、扁平封装、单列直插封装或双列直插封装，其引脚排列均有一定规律。具体识别方法如下：,（,1,）金属圆壳封装,圆形结构的集成电路形似晶体管，体积大，外壳用金属封装，引脚有,3,、,5,、,8,、,10,多种。识别时将管底对准自己，从管键开始顺时针方向读管脚序号。,（,2,）扁平封装,这种封装形式常为数字电路所采用。,引脚识别方法为：,把集成电路引脚朝下，从外壳顶端看，将其标记（色点、切口、凹槽等）置于正面左方位置，由左下角起按逆时针方向数起，依次为,1,、,2,、,3,引脚。如无任何标记，应将印有型号的一面正对着自己，按上述方法读出各引脚序号。,（,3,）单列直插封装,这种封装其引脚只有一列。,识别方法为：,以明显标记（如色点、孔、商标、凹槽和缺角等）来表示第一个引脚的位置，其他引脚按从左到右,1,、,2,、,3,、,4,排序。,（,4,）双列直插封装,指集成电路被封装在长方形的外壳内，它有两排引脚，引脚有,8,、,14,、,16,、,24,多种，一般数字、模拟电路以及一些专用电路均采用这种封装。,引脚识别：,将引脚朝下，其型号、商标正放，由左下角按逆时针方向数起，依次为,1,、,2,、,3,引脚序号。,4.4,有源器件的测量,一、晶体二极管的测量,PN,结的单向导电性时进行二极管测量的根本依据。,1,用模拟式万用表测量二极管,对二极管进行检测，主要是鉴别它的正、负极性及其单向导电性能。,模拟式万用表欧姆挡测量二极管时，,万用表面板上标有“,+”,号的端子接红色表笔，对应于万用表内部电池的负极，而面板上标有“,-”,号的端子接黑色表笔，对应于万用表内部电池的正极。,测量小功率二极管时，万用表置于“,100”,挡或“,1k”,挡。万用表的“,1”,挡的输出电流过大，“,10,k,”,挡的输出电压过大，两者都可能损坏被测二极管，对于面接触型大电流整流二极管可用“,1”,或“,10,k,”,挡位进行测量。,（,1,）正、反向电阻的测量,通常小功率锗二极管的正向电阻值为,300,500,，硅管为,1k,或更大些。锗管反向电阻为几十千欧，硅管反向电阻在,500,k,以上（大功率二极管的数值要小得多）。正反向电阻的差值越大越好。测量时，将二极管与万用表的表笔相接，万用表指示出一个电阻值；将万用表的表笔对换，再接二极管，此次所测得的电阻必然与上次测量结果不相等，其中万用表指示的较小的电阻值为二极管的正向电阻，指示值较大的电阻为二极管的反向电阻。,（,2,）极性的判别,根据二极管,正向电阻小、反向电阻大的特点,可判别二极管的极性。表笔分别与二极管的两极相连，测出两个阻值，,在测得阻值较小的一次测量中，与黑表笔相接的一端为二极管的正极，与红表笔相接的一端为二极管负极。,同理，在测得阻值较大的一次测量中，与黑表笔相接的一端就是二极管的负极，另一端是二极管正极。如果测得的反向电阻很小，说明二极管内部已短路；若测得正向电阻很大，则说明二极管内部已断路。,（,3,）管型的判别,根据硅、锗二极管正向导通压降不同的特点可以判别被测二极管的管型。,方法是：在干电池（,1.5 V,）或稳压电源的一端串一个电阻（约,1k,），同时二极管按正向接法与电阻相连接，使二极管正向导通，然后用万用表的直流电压挡测量二极管两端的管压降,U,D,，如果,测到的,U,D,约为,0.6,0.7 V,，则为硅管,；如果测到的,UD,约为,0.1,0.3 V,，则为锗管,。二极管管型判别连线图如图,4-15,所示。,2,用数字式万用表测量二极管,一般的数字万用表都有二极管测试挡，例如,VC9801A,等。与模拟万用表测量二极管根本不同，它将二极管作为一个分压器来检测，当二极管的正、负极与数字万用表红、黑表笔相接时，二极管正向导通，万用表指示出二极管的正向导通电压。若将数字万用表的表笔对调一下，二极管不导通，万用表上显示的是,2.8 V,的电压。,3,用晶体管图示仪测量二极管,晶体管图示仪可以显示,二极管的伏安特性曲线,。例如，测量二极管的正向伏安特性曲线，首先将图示仪荧光屏上的光点置于坐标左下角，峰值电压范围置,0,20 V,，集电极扫描电压极性置于“,+“,，功耗电阻置,1k,，,X,轴集电极电压置“,0.1 V/,度”，,Y,轴集电极电流置“,5,mA,/,度”，,Y,轴倍率置“,1”,，将二极管的正负极分别接在面板上的,C,和,E,接线柱上，缓慢调节峰值电压旋钮，即可得到二极管正向伏安特性曲线。从屏幕显示图可以直接读出二极管的导通电压。,二、晶体三极管的测量,三极管的测量主要包括两部分，一部分是晶体管作为独立器件的重要参数的测定，另一部分时晶体管电路特性的测量。无论是,NPN,型三极管还是,PNP,型三极管，其内部都存在,两个,PN,结，即,发射结（,b-e,）和集电结（,c-b,），基极处于公共位置,。,利用,PN,结的单向导电性，用前面介绍的判别二极管的方法，可以很容易地用模拟万用表找出三极管的三个电极，并判断其导电类型是,NPN,型还是,PNP,型。,1,用模拟式万用表测量三极管,（,1,）基极及管子类型的判定,由于基极与发射极、基极与集电极之间分别是一个,PN,结，而,PN,结的反向电阻值很大，正向电阻很少,，因此，可用万用表的“,100”,挡或“,1k”,挡进行测试。,先将黑表笔接晶体管的一极，然后将红表笔先后接其余的两个极，若两次测得的电阻都很小，则黑表笔接的是,NPN,型管子的基极；,若两次测得的阻值一大一小，则黑表笔所接的电极不是三极管的基极，应另接一个电极重新测量，以便确定管子的基极；,将红表笔接晶体三极管的某一极，黑表笔先后接其余的两个极，若两次测得的电阻都很小，则红表笔接的电极为,PNP,型管子的基极。,（,2,）集电极和发射极的判定,已知三极管为,NPN,型管。如,2,脚为,b,极，则先将,1,脚假定为,c,极，,3,脚假定为,e,极，把黑表笔接到假定的,c,极，红表笔接到假定的,e,极，在假定的,b,、,c,极之间接入,100,k,的偏置电阻。读出,c,、,e,极间的电阻值，如图,4-16,所示。然后将,1,、,3,两脚反接重测（即将,3,脚假定为,c,极，,1,脚假定为,e,极），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，即黑表笔接的是,c,极，红表笔接的是,e,极。这是因为集电结较大，正偏导通时电流也较大，所以电阻稍小一点。,（,3,）三极管性能的测试,以,NPN,型管子为例。,用万用表的黑表笔接管子的基极，红表笔接另外两极，测得的电阻都很小；用红表笔接基极，黑表笔接另外两极，测得的电阻都很大，则此三极管是好的，否则就是坏的。,PNP,型管子的判别方法与,NPN,型管子相同，但极性相反。,2,用数字式万用表测量三极管,一般的数字式万用表都有测量三极管的功能（例如,DT-9909C,型万用表）。在已知管子的类型时,N