第三节 晶体二极管及应用
一、晶体管的型号和种类
(1)型号构成
材料和类型代号见表3-5。
表3-5 晶体器件型号中材料和类型代号
注:截止频率大于3MHz为高频管;小于3MHz为低频管;耗散功率大于1W为大功率管;小于1W为小功率管。
型号举例:
2AP1:N型锗材料普通二极管。
2DW7A:P型硅材料稳压二极管。
3AD30A:PNP型锗材料低频大功率三极管。
3DG8C:NPN型硅材料高频小功率三极管。
BT33C:半导体特殊器件(单结晶体管)。
(2)常用晶体器件的种类、表示方法、基本用途和特性
常用晶体器件的种类、表示方法、基本用途和特性见表3-6。
表3-6 常用晶体器件的种类、特性、用途和表示方法
二、晶体二极管的特性
数字万用表测试二极管的极性
(1)二极管的基本特性和参数
二极管的基本特性和参数见表3-7和表3-8。
表3-7 二极管的基本特性和参数
表3-8 二极管正反向电阻参考值
(2)常用二极管参数
常用二极管参数见表3-9~表3-11。
表3-9 常用晶体二极管
表3-10 常用稳压管
注:1.稳定电压——在稳定范围内稳压管两端电压;
2.稳定电流——稳定特性最好时的电流;
3.最大稳定电流——允许通过的最大电流。
表3-11 发光二极管
注:暗电流——无光照时,通过二极管的电流;
光电流——有光照时,通过二极管的电流。
(3)使用注意事项
①使用二极管时应考虑二极管不同的制造材料及结构、性能特点,进行合理的选择。锗管的伏安特性比较平展,门槛电压较低,故锗管仅适用于小信号的检波和限幅,或低电压的整流;硅管的热稳定性比锗管的要好,因而硅管适用于环境温度较高且温度变化较大的场合;在高频工作时则需选用点接触型二极管,因其极间电容量较小,正因为如此,在快速的逻辑电路中也采用点接触型二极管;而在电流较大的电路中,大多采用面结型二极管。
②半导体二极管在电路中所承受的反向峰值电压和正向电流不能超过其额定值。如电感电路中,反向额定峰值电压要选择得比线路工作电压大2倍以上。
③半导体二极管的正、反向电流受温度的影响很大,特别是大功率整流二极管,要注意其散热问题。
④锗二极管的工作温度不大于100℃,硅二极管的最高工作温度可达200℃。
⑤焊接温度:如果引脚引线焊端距离管壳大于或等于5mm,当焊接温度<245℃时,最长焊接时间为10s;如果焊端距离管壳为2~5mm,焊接时间减至3s。焊接时建议用镊子钳住引脚引线靠管壳的一边,以便把热量导引出去,在施焊前要将引脚引线刮净,最好先浸一层锡,焊接要迅速,电烙铁的功率一般以25W为宜。
⑥二极管的串联使用:如果二极管的反向电压不够高,在高压电路中又需要使用二极管,这时就必须把二极管串联使用,在这种情况下需在串联的每一个二极管上各并联一个数值相等的电阻,以强迫均分反向电压。此外,还需附带并联一个电容器,以减小可能产生过压而损坏二极管。
第四节 晶体三极管及应用
一、晶体三极管的结构原理和符号
三极管的结构原理和符号见图3-1。
图3-1 三极管的结构原理和符号
IE—发射极电流;IC—集电极电流;IB—基极电流;UCE—集电极-发射极之间电压;UBE—基极-发射极之间电压;UCB—集电极-基极之间的电压
二、晶体三极管的主要特性
三极管的测试
(1)三极管的三种基本电路
半导体三极管均可工作于图3-2的三种基本电路,即共发射极、共基极和共集电极电路。为便于了解采用元件的基本数值和工作情况,图3-2(b)中附注了电压值和元件参数。
图3-2 三极管基本电路
表3-12是三种基本电路的比较。
表3-12 三种基本电路的比较
注:1. β——小信号电流放大系数;
2. RL——(外部)负载电阻;
3. RC——信号内阻;
4. e、b、c——分别表示共射极电路、共基极电路及共集电极电路。
(2)三极管的偏置电路
为了使三极管在传输信号过程中减少失真,必须给由三极管组成的放大器设置适当的静态工作点。当放大器的电源电压UB和集电极负载RC一定时,工作点就取决于基极电流IB,这个电流就是所谓偏流。提供偏流的电路称偏置电路,改变偏置电路中的电阻就可以调节偏流,改变静态工作点。
图3-3列出了常用的四种偏置电路,表3-13是这四种偏置电路的比较。
图3-3 三极管基本偏置电路
表3-13 三极管偏置电路比较
(3)三极管的主要特性参数
三极管的主要特性参数见表3-14。
表3-14 三极管的主要特性参数
(4)常用小功率三极管
常用小功率三极管见表3-15。
表3-15 常用小功率三极管