电 子 元 器 件 基 础 知 识 Ⅰ. 电 阻 导 电 体 对 电 流 的 阻 碍 作 用 称 为 电 阻, 用 符 号 R 表 示, 单 位 为 欧 姆 千 欧 兆 欧, 分 别 用 Ω KΩ MΩ 表 示 一 电 阻 的 型 号 命 名 方 法 : 国 产 电 阻 器 的 型 号 由 四 部 分 组 成 ( 不 适 用 敏 感 电 阻 ) 第 一 部 分 : 主 称, 用 字 母 表 示, 表 示 产 品 的 名 字 如 R 表 示 电 阻,W 表 示 电 位 器 第 二 部 分 : 材 料, 用 字 母 表 示, 表 示 电 阻 体 用 什 么 材 料 组 成,T- 碳 膜 H- 合 成 碳 膜 S- 有 机 实 心 N- 无 机 实 心 J- 金 属 膜 Y- 氮 化 膜 C- 沉 积 膜 I- 玻 璃 釉 膜 X- 线 绕 第 三 部 分 : 分 类, 一 般 用 数 字 表 示, 个 别 类 型 用 字 母 表 示, 表 示 产 品 属 于 什 么 类 型 1- 普 通 2- 普 通 3- 超 高 频 4- 高 阻 5- 高 温 6- 精 密 7- 精 密 8- 高 压 9- 特 殊 G- 高 功 率 T- 可 调 第 四 部 分 : 序 号, 用 数 字 表 示, 表 示 同 类 产 品 中 不 同 品 种, 以 区 分 产 品 的 外 型 尺 寸 和 性 能 指 标 等 例 如 :R T 1 1 型 普 通 碳 膜 电 阻 二 电 阻 器 的 分 类 1 线 绕 电 阻 器 : 通 用 线 绕 电 阻 器 精 密 线 绕 电 阻 器 大 功 率 线 绕 电 阻 器 高 频 线 绕 电 阻 器 2 薄 膜 电 阻 器 : 碳 膜 电 阻 器 合 成 碳 膜 电 阻 器 金 属 膜 电 阻 器 金 属 氧 化 膜 电 阻 器 化 学 沉 积 膜 电 阻 器 玻 璃 釉 膜 电 阻 器 金 属 氮 化 膜 电 阻 器 3 实 心 电 阻 器 : 无 机 合 成 实 心 碳 质 电 阻 器 有 机 合 成 实 心 碳 质 电 阻 器 4 敏 感 电 阻 器 : 压 敏 电 阻 器 热 敏 电 阻 器 光 敏 电 阻 器 力 敏 电 阻 器 气 敏 电 阻 器 湿 敏 电 阻 器 三 电 阻 器 主 要 特 性 参 数 1 标 称 阻 值 : 电 阻 器 上 面 所 标 示 的 阻 值 2 允 许 误 差 : 标 称 阻 值 与 实 际 阻 值 的 差 值 跟 标 称 阻 值 之 比 的 百 分 数 称 阻 值 偏 差, 它 表 示 电 阻 器 的 精 度 允 许 误 差 与 精 度 等 级 对 应 关 系 如 下 :±0.5%-0.05 ±1%-0.1( 或 00) ± 2%-0.2( 或 0) ±5%-Ⅰ 级 ±10%-Ⅱ 级 ±20%-Ⅲ 级 3 额 定 功 率 : 在 正 常 的 大 气 压 力 90-106.6KPa 及 环 境 温 度 为 -55 ~+70 的 条 件 下, 电 阻 器 长 期 工 作 所 允 许 耗 散 的 最 大 功 率 线 绕 电 阻 器 额 定 功 率 系 列 为 (W): 1/20 1/8 1/4 1/2 1 2 4 8 10 16 25 40 50 75 100 150 250 500 非 线 绕 电 阻 器 额 定 功 率 系 列 为 (W): 1/20 1/8 1/4 1/2 1 2 5 10 25 50 100 4 额 定 电 压 : 由 阻 值 和 额 定 功 率 换 算 出 的 电 压 5 最 高 工 作 电 压 : 允 许 的 最 大 连 续 工 作 电 压 在 低 气 压 工 作 时, 最 高 工 作 电 压 较 低 6 温 度 系 数 : 温 度 每 变 化 1 所 引 起 的 电 阻 值 的 相 对 变 化 温 度 系 数 越 小, 电 阻 的 稳 定 性 越 好 阻 值 随 温 度 升 高 而 增 大 的 为 正 温 度 系 数, 反 之 为 负 温 度 系 数 第 1 页 共 88 页
7 老 化 系 数 : 电 阻 器 在 额 定 功 率 长 期 负 荷 下, 阻 值 相 对 变 化 的 百 分 数, 它 是 表 示 电 阻 器 寿 命 长 短 的 参 数 8 电 压 系 数 : 在 规 定 的 电 压 范 围 内, 电 压 每 变 化 1 伏, 电 阻 器 的 相 对 变 化 量 9 噪 声 : 产 生 于 电 阻 器 中 的 一 种 不 规 则 的 电 压 起 伏, 包 括 热 噪 声 和 电 流 噪 声 两 部 分, 热 噪 声 是 由 于 导 体 内 部 不 规 则 的 电 子 自 由 运 动, 使 导 体 任 意 两 点 的 电 压 不 规 则 变 化 四 电 阻 器 阻 值 标 示 方 法 1 直 标 法 : 用 数 字 和 单 位 符 号 在 电 阻 器 表 面 标 出 阻 值, 其 允 许 误 差 直 接 用 百 分 数 表 示, 若 电 阻 上 未 注 偏 差, 则 均 为 ±20% 2 文 字 符 号 法 : 用 阿 拉 伯 数 字 和 文 字 符 号 两 者 有 规 律 的 组 合 来 表 示 标 称 阻 值, 其 允 许 偏 差 也 用 文 字 符 号 表 示 符 号 前 面 的 数 字 表 示 整 数 阻 值, 后 面 的 数 字 依 次 表 示 第 一 位 小 数 阻 值 和 第 二 位 小 数 阻 值 表 示 允 许 误 差 的 文 字 符 号 文 字 符 号 D F G J K M 允 许 偏 差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20% 3 数 码 法 : 在 电 阻 器 上 用 三 位 数 码 表 示 标 称 值 的 标 志 方 法 数 码 从 左 到 右, 第 一 二 位 为 有 效 值, 第 三 位 为 指 数, 即 零 的 个 数, 单 位 为 欧 偏 差 通 常 采 用 文 字 符 号 表 示 4 色 标 法 : 用 不 同 颜 色 的 带 或 点 在 电 阻 器 表 面 标 出 标 称 阻 值 和 允 许 偏 差 国 外 电 阻 大 部 分 采 用 色 标 法 黑 -0 棕 -1 红 -2 橙 -3 黄 -4 绿 -5 蓝 -6 紫 -7 灰 -8 白 -9 金 -±5% 银 -±10% 无 色 -±20% 当 电 阻 为 四 环 时, 最 后 一 环 必 为 金 色 或 银 色, 前 两 位 为 有 效 数 字, 第 三 位 为 乘 方 数, 第 四 位 为 偏 差 当 电 阻 为 五 环 时, 最 後 一 环 与 前 面 四 环 距 离 较 大 前 三 位 为 有 效 数 字, 第 四 位 为 乘 方 数, 第 五 位 为 偏 差 五 常 用 电 阻 器 第 2 页 共 88 页
1 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 1.1 合 成 碳 膜 电 位 器 电 阻 体 是 用 经 过 研 磨 的 碳 黑, 石 墨, 石 英 等 材 料 涂 敷 于 基 体 表 面 而 成, 该 工 艺 简 单, 是 目 前 应 用 最 广 泛 的 电 位 器 特 点 是 分 辩 力 高 耐 磨 性 好, 寿 命 较 长 缺 点 是 电 流 噪 声, 非 线 性 大, 耐 潮 性 以 及 阻 值 稳 定 性 差 1.2 有 机 实 心 电 位 器 有 机 实 心 电 位 器 是 一 种 新 型 电 位 器, 它 是 用 加 热 塑 压 的 方 法, 将 有 机 电 阻 粉 压 在 绝 缘 体 的 凹 槽 内 有 机 实 心 电 位 器 与 碳 膜 电 位 器 相 比 具 有 耐 热 性 好 功 率 大 可 靠 性 高 耐 磨 性 好 的 优 点 但 温 度 系 数 大 动 噪 声 大 耐 潮 性 能 差 制 造 工 艺 复 杂 阻 值 精 度 较 差 在 小 型 化 高 可 靠 高 耐 磨 性 的 电 子 设 备 以 及 交 直 流 电 路 中 用 作 调 节 电 压 电 流 1.3 金 属 玻 璃 铀 电 位 器 用 丝 网 印 刷 法 按 照 一 定 图 形, 将 金 属 玻 璃 铀 电 阻 浆 料 涂 覆 在 陶 瓷 基 体 上, 经 高 温 烧 结 而 成 特 点 是 : 阻 值 范 围 宽, 耐 热 性 好, 过 载 能 力 强, 耐 潮, 耐 磨 等 都 很 好, 是 很 有 前 途 的 电 位 器 品 种, 缺 点 是 接 触 电 阻 和 电 流 噪 声 大 1.4 绕 线 电 位 器 绕 线 电 位 器 是 将 康 铜 丝 或 镍 铬 合 金 丝 作 为 电 阻 体, 并 把 它 绕 在 绝 缘 骨 架 上 制 成 绕 线 电 位 器 特 点 是 接 触 电 阻 小, 精 度 高, 温 度 系 数 小, 其 缺 点 是 分 辨 力 差, 阻 值 偏 低, 高 频 特 性 差 主 要 用 作 分 压 器 变 阻 器 仪 器 中 调 零 和 工 作 点 等 1.5 金 属 膜 电 位 器 金 属 膜 电 位 器 的 电 阻 体 可 由 合 金 膜 金 属 氧 化 膜 金 属 箔 等 分 别 组 成 特 点 是 分 辩 力 高 耐 高 温 温 度 系 数 小 动 噪 声 小 平 滑 性 好 1.6 导 电 塑 料 电 位 器 用 特 殊 工 艺 将 DAP( 邻 苯 二 甲 酸 二 稀 丙 脂 ) 电 阻 浆 料 覆 在 绝 缘 机 体 上, 加 热 聚 合 成 电 阻 膜, 或 将 DAP 电 阻 粉 热 塑 压 在 绝 缘 基 体 的 凹 槽 内 形 成 的 实 心 体 作 为 电 阻 体 特 点 是 : 平 滑 性 好 分 辩 力 优 异 耐 磨 性 好 寿 命 长 动 噪 声 小 可 靠 性 极 高 耐 化 学 腐 蚀 用 于 宇 宙 装 置 导 弹 飞 机 雷 达 天 线 的 伺 服 系 统 等 1.7 带 开 关 的 电 位 器 有 旋 转 式 开 关 电 位 器 推 拉 式 开 关 电 位 器 推 推 开 关 式 电 位 器 1.8 预 调 式 电 位 器 预 调 式 电 位 器 在 电 路 中, 一 旦 调 试 好, 用 蜡 封 住 调 节 位 置, 在 一 般 情 况 下 不 再 调 节 1.9 直 滑 式 电 位 器 采 用 直 滑 方 式 改 变 电 阻 值 1.10 双 连 电 位 器 有 异 轴 双 连 电 位 器 和 同 轴 双 连 电 位 器 1.11 无 触 点 电 位 器 无 触 点 电 位 器 消 除 了 机 械 接 触, 寿 命 长 可 靠 性 高, 分 光 电 式 电 位 器 磁 敏 式 电 位 器 等 2 实 芯 碳 质 电 阻 器 用 碳 质 颗 粒 壮 导 电 物 质 填 料 和 粘 合 剂 混 合 制 成 一 个 实 体 的 电 阻 器 特 点 : 价 格 低 廉, 但 其 阻 值 误 差 噪 声 电 压 都 大, 稳 定 性 差, 目 前 较 少 用 3 绕 线 电 阻 器 用 高 阻 合 金 线 绕 在 绝 缘 骨 架 上 制 成, 外 面 涂 有 耐 热 的 釉 绝 缘 层 或 绝 缘 漆 绕 线 电 阻 具 有 第 3 页 共 88 页
较 低 的 温 度 系 数, 阻 值 精 度 高, 稳 定 性 好, 耐 热 耐 腐 蚀, 主 要 做 精 密 大 功 率 电 阻 使 用, 缺 点 是 高 频 性 能 差, 时 间 常 数 大 4 薄 膜 电 阻 器 用 蒸 发 的 方 法 将 一 定 电 阻 率 材 料 蒸 镀 于 绝 缘 材 料 表 面 制 成 主 要 如 下 : 4.1 碳 膜 电 阻 器 将 结 晶 碳 沉 积 在 陶 瓷 棒 骨 架 上 制 成 碳 膜 电 阻 器 成 本 低 性 能 稳 定 阻 值 范 围 宽 温 度 系 数 和 电 压 系 数 低, 是 目 前 应 用 最 广 泛 的 电 阻 器 4.2 金 属 膜 电 阻 器 用 真 空 蒸 发 的 方 法 将 合 金 材 料 蒸 镀 于 陶 瓷 棒 骨 架 表 面 金 属 膜 电 阻 比 碳 膜 电 阻 的 精 度 高, 稳 定 性 好, 噪 声, 温 度 系 数 小 在 仪 器 仪 表 及 通 讯 设 备 中 大 量 采 用 4.3 金 属 氧 化 膜 电 阻 器 在 绝 缘 棒 上 沉 积 一 层 金 属 氧 化 物 由 于 其 本 身 即 是 氧 化 物, 所 以 高 温 下 稳 定, 耐 热 冲 击, 负 载 能 力 强 4.4 合 成 膜 电 阻 将 导 电 合 成 物 悬 浮 液 涂 敷 在 基 体 上 而 得, 因 此 也 叫 漆 膜 电 阻 由 于 其 导 电 层 呈 现 颗 粒 状 结 构, 所 以 其 噪 声 大, 精 度 低, 主 要 用 他 制 造 高 压, 高 阻, 小 型 电 阻 器 5 金 属 玻 璃 铀 电 阻 器 将 金 属 粉 和 玻 璃 铀 粉 混 合, 采 用 丝 网 印 刷 法 印 在 基 板 上 耐 潮 湿, 高 温, 温 度 系 数 小, 主 要 应 用 于 厚 膜 电 路 6 贴 片 电 阻 SMT 片 状 电 阻 是 金 属 玻 璃 铀 电 阻 的 一 种 形 式, 他 的 电 阻 体 是 高 可 靠 的 钌 系 列 玻 璃 铀 材 料 经 过 高 温 烧 结 而 成, 电 极 采 用 银 钯 合 金 浆 料 体 积 小, 精 度 高, 稳 定 性 好, 由 于 其 为 片 状 元 件, 所 以 高 频 性 能 好 7 敏 感 电 阻 敏 感 电 阻 是 指 器 件 特 性 对 温 度, 电 压, 湿 度, 光 照, 气 体, 磁 场, 压 力 等 作 用 敏 感 的 电 阻 器 敏 感 电 阻 的 符 号 是 在 普 通 电 阻 的 符 号 中 加 一 斜 线, 并 在 旁 标 注 敏 感 电 阻 的 类 型, 如 :t. v 等 7.1 压 敏 电 阻 主 要 有 碳 化 硅 和 氧 化 锌 压 敏 电 阻, 氧 化 锌 具 有 更 多 的 优 良 特 性 7.2 湿 敏 电 阻 由 感 湿 层, 电 极, 绝 缘 体 组 成, 湿 敏 电 阻 主 要 包 括 氯 化 锂 湿 敏 电 阻, 碳 湿 敏 电 阻, 氧 化 物 湿 敏 电 阻 氯 化 锂 湿 敏 电 阻 随 湿 度 上 升 而 电 阻 减 小, 缺 点 为 测 试 范 围 小, 特 性 重 复 性 不 好, 受 温 度 影 响 大 碳 湿 敏 电 阻 缺 点 为 低 温 灵 敏 度 低, 阻 值 受 温 度 影 响 大, 由 老 化 特 性, 较 少 使 用 氧 化 物 湿 敏 电 阻 性 能 较 优 越, 可 长 期 使 用, 温 度 影 响 小, 阻 值 与 湿 度 变 化 呈 线 性 关 系 有 氧 化 锡, 镍 铁 酸 盐, 等 材 料 7.3 光 敏 电 阻 光 敏 电 阻 是 电 导 率 随 着 光 量 力 的 变 化 而 变 化 的 电 子 元 件, 当 某 种 物 质 受 到 光 照 时, 载 流 子 的 浓 度 增 加 从 而 增 加 了 电 导 率, 这 就 是 光 电 导 效 应 7.4 气 敏 电 阻 利 用 某 些 半 导 体 吸 收 某 种 气 体 后 发 生 氧 化 还 原 反 应 制 成, 主 要 成 分 是 金 属 氧 化 物, 主 要 品 种 有 : 金 属 氧 化 物 气 敏 电 阻 复 合 氧 化 物 气 敏 电 阻 陶 瓷 气 敏 电 阻 等 7.5 力 敏 电 阻 力 敏 电 阻 是 一 种 阻 值 随 压 力 变 化 而 变 化 的 电 阻, 国 外 称 为 压 电 电 阻 器 所 谓 压 力 电 阻 效 应 即 半 导 体 材 料 的 电 阻 率 随 机 械 应 力 的 变 化 而 变 化 的 效 应 可 制 成 各 种 力 矩 计, 半 导 体 话 筒, 第 4 页 共 88 页
压 力 传 感 器 等 主 要 品 种 有 硅 力 敏 电 阻 器, 硒 碲 合 金 力 敏 电 阻 器, 相 对 而 言, 合 金 电 阻 器 具 有 更 高 灵 敏 度 7.6 热 敏 电 阻 热 敏 电 阻 是 敏 感 元 件 的 一 类, 其 电 阻 值 会 随 着 热 敏 电 阻 本 体 温 度 的 变 化 呈 现 出 阶 跃 性 的 变 化, 具 有 半 导 体 特 性. 热 敏 电 阻 按 照 温 度 系 数 的 不 同 分 为 : 正 温 度 系 数 热 敏 电 阻 ( 简 称 PTC 热 敏 电 阻 ) 负 温 度 系 数 热 敏 电 阻 ( 简 称 NTC 热 敏 电 阻 ) 正 温 度 热 敏 电 阻 (PTC Thermistor) PTC 是 Positive Temperature Coefficient 的 缩 写, 意 思 是 正 的 温 度 系 数, 泛 指 正 温 度 系 数 很 大 的 半 导 体 材 料 或 元 器 件. 通 常 我 们 提 到 的 PTC 是 指 正 温 度 系 数 热 敏 电 阻, 简 称 PTC 热 敏 电 阻. PTC 热 敏 电 阻 是 一 种 典 型 具 有 温 度 敏 感 性 的 半 导 体 电 阻, 超 过 一 定 的 温 度 ( 居 里 温 度 ) 时, 它 的 电 阻 值 随 着 温 度 的 升 高 呈 阶 跃 性 的 增 高. PTC 热 敏 电 阻 根 据 其 材 质 的 不 同 分 为 : 陶 瓷 PTC 热 敏 电 阻 有 机 高 分 子 PTC 热 敏 电 阻 目 前 大 量 被 使 用 的 PTC 热 敏 电 阻 种 类 : 恒 温 加 热 用 PTC 热 敏 电 阻 过 流 保 护 用 PTC 热 敏 电 阻 第 5 页 共 88 页
空 气 加 热 用 PTC 热 敏 电 阻 延 时 启 动 用 PTC 热 敏 电 阻 传 感 器 用 PTC 热 敏 电 阻 自 动 消 磁 用 PTC 热 敏 电 阻 一 般 情 况 下, 有 机 高 分 子 PTC 热 敏 电 阻 适 合 过 流 保 护 用 途, 陶 瓷 PTC 热 敏 电 阻 可 适 用 于 以 上 所 列 各 种 用 途. 负 温 度 热 敏 电 阻 (NTC Thermistor) NTC 是 Negative Temperature Coefficient 的 缩 写, 意 思 是 负 的 温 度 系 数, 泛 指 负 温 度 系 数 很 大 的 半 导 体 材 料 或 元 器 件. 通 常 我 们 提 到 的 NTC 是 指 负 温 度 系 数 热 敏 电 阻, 简 称 NTC 热 敏 电 阻. 第 6 页 共 88 页
NTC 热 敏 电 阻 是 一 种 典 型 具 有 温 度 敏 感 性 的 半 导 体 电 阻, 它 的 电 阻 值 随 着 温 度 的 升 高 呈 阶 跃 性 的 减 小. NTC 热 敏 电 阻 是 以 锰 钴 镍 和 铜 等 金 属 氧 化 物 为 主 要 材 料, 采 用 陶 瓷 工 艺 制 造 而 成 的. 这 些 金 属 氧 化 物 材 料 都 具 有 半 导 体 性 质, 因 为 在 导 电 方 式 上 完 全 类 似 锗 硅 等 半 导 体 材 料. 温 度 低 时, 这 些 氧 化 物 材 料 的 载 流 子 ( 电 子 和 孔 穴 ) 数 目 少, 所 以 其 电 阻 值 较 高 ; 随 着 温 度 的 升 高, 载 流 子 数 目 增 加, 所 以 电 阻 值 降 低. NTC 热 敏 电 阻 根 据 其 用 途 的 不 同 分 为 : 功 率 型 NTC 热 敏 电 阻 补 偿 型 NTC 热 敏 电 阻 测 温 型 NTC 热 敏 电 阻 Ⅱ. 电 容 电 容 是 电 子 设 备 中 大 量 使 用 的 电 子 元 件 之 一, 广 泛 应 用 于 隔 直, 耦 合, 旁 路, 滤 波, 调 谐 回 路, 能 量 转 换, 控 制 电 路 等 方 面 用 C 表 示 电 容, 电 容 单 位 有 法 拉 (F) 微 法 拉 (uf) 皮 法 拉 (pf),1f=10^6uf=10^12pf 一 电 容 器 的 型 号 命 名 方 法 国 产 电 容 器 的 型 号 一 般 由 四 部 分 组 成 ( 不 适 用 于 压 敏 可 变 真 空 电 容 器 ) 依 次 分 别 代 表 名 称 材 料 分 类 和 序 号 第 一 部 分 : 名 称, 用 字 母 表 示, 电 容 器 用 C 第 二 部 分 : 材 料, 用 字 母 表 示 第 三 部 分 : 分 类, 一 般 用 数 字 表 示, 个 别 用 字 母 表 示 第 四 部 分 : 序 号, 用 数 字 表 示 用 字 母 表 示 产 品 的 材 料 :A- 钽 电 解 B- 聚 苯 乙 烯 等 非 极 性 薄 膜 C- 高 频 陶 瓷 D- 铝 电 解 E- 其 它 材 料 电 解 G- 合 金 电 解 H- 复 合 介 质 I- 玻 璃 釉 J- 金 属 化 纸 L- 涤 纶 等 极 性 有 机 薄 膜 N- 铌 电 解 O- 玻 璃 膜 Q- 漆 膜 T- 低 频 陶 瓷 V- 云 母 纸 Y- 云 母 Z- 纸 介 二 电 容 器 的 分 类 按 照 结 构 分 三 大 类 : 固 定 电 容 器 可 变 电 容 器 和 微 调 电 容 器 按 电 解 质 分 类 有 : 有 机 介 质 电 容 器 无 机 介 质 电 容 器 电 解 电 容 器 和 空 气 介 质 电 容 器 等 按 用 途 分 有 : 高 频 旁 路 低 频 旁 路 滤 波 调 谐 高 频 耦 合 低 频 耦 合 小 型 电 容 器 高 频 旁 路 : 陶 瓷 电 容 器 云 母 电 容 器 玻 璃 膜 电 容 器 涤 纶 电 容 器 玻 璃 釉 电 容 器 低 频 旁 路 : 纸 介 电 容 器 陶 瓷 电 容 器 铝 电 解 电 容 器 涤 纶 电 容 器 滤 波 : 铝 电 解 电 容 器 纸 介 电 容 器 复 合 纸 介 电 容 器 液 体 钽 电 容 器 调 谐 : 陶 瓷 电 容 器 云 母 电 容 器 玻 璃 膜 电 容 器 聚 苯 乙 烯 电 容 器 高 频 耦 合 : 陶 瓷 电 容 器 云 母 电 容 器 聚 苯 乙 烯 电 容 器 低 频 耦 合 : 纸 介 电 容 器 陶 瓷 电 容 器 铝 电 解 电 容 器 涤 纶 电 容 器 固 体 钽 电 容 器 小 型 电 容 : 金 属 化 纸 介 电 容 器 陶 瓷 电 容 器 铝 电 解 电 容 器 聚 苯 乙 烯 电 容 器 固 体 钽 电 容 器 玻 璃 釉 电 容 器 金 属 化 涤 纶 电 容 器 聚 丙 烯 电 容 器 云 母 电 容 器 三 常 用 电 容 器 第 7 页 共 88 页
1 铝 电 解 电 容 器 用 浸 有 糊 状 电 解 质 的 吸 水 纸 夹 在 两 条 铝 箔 中 间 卷 绕 而 成, 薄 的 化 氧 化 膜 作 介 质 的 电 容 器. 因 为 氧 化 膜 有 单 向 导 电 性 质, 所 以 电 解 电 容 器 具 有 极 性. 容 量 大, 能 耐 受 大 的 脉 动 电 流 容 量 误 差 大, 泄 漏 电 流 大 ; 普 通 的 不 适 于 在 高 频 和 低 温 下 应 用, 不 宜 使 用 在 25kHz 以 上 频 率 低 频 旁 路 信 号 耦 合 电 源 滤 波 2 钽 电 解 电 容 器 用 烧 结 的 钽 块 作 正 极, 电 解 质 使 用 固 体 二 氧 化 锰 温 度 特 性 频 率 特 性 和 可 * 性 均 优 于 普 通 电 解 电 容 器, 特 别 是 漏 电 流 极 小, 贮 存 性 良 好, 寿 命 长, 容 量 误 差 小, 而 且 体 积 小, 单 位 体 积 下 能 得 到 最 大 的 电 容 电 压 乘 积 对 脉 动 电 流 的 耐 受 能 力 差, 若 损 坏 易 呈 短 路 状 态 超 小 型 高 可 * 机 件 中 3 薄 膜 电 容 器 结 构 与 纸 质 电 容 器 相 似, 但 用 聚 脂 聚 苯 乙 烯 等 低 损 耗 塑 材 作 介 质 频 率 特 性 好, 介 电 损 耗 小 不 能 做 成 大 的 容 量, 耐 热 能 力 差 滤 波 器 积 分 振 荡 定 时 电 路 4 瓷 介 电 容 器 穿 心 式 或 支 柱 式 结 构 瓷 介 电 容 器, 它 的 一 个 电 极 就 是 安 装 螺 丝 引 线 电 感 极 小, 频 率 特 性 好, 介 电 损 耗 小, 有 温 度 补 偿 作 用 不 能 做 成 大 的 容 量, 受 振 动 会 引 起 容 量 变 化 特 别 适 于 高 频 旁 路 5 独 石 电 容 器 ( 多 层 陶 瓷 电 容 器 ) 在 若 干 片 陶 瓷 薄 膜 坯 上 被 覆 以 电 极 桨 材 料, 叠 合 后 一 次 绕 结 成 一 块 不 可 分 割 的 整 体, 外 面 再 用 树 脂 包 封 而 成 小 体 积 大 容 量 高 可 * 和 耐 高 温 的 新 型 电 容 器, 高 介 电 常 数 的 低 频 独 石 电 容 器 也 具 有 稳 定 的 性 能, 体 积 极 小,Q 值 高 容 量 误 差 较 大 噪 声 旁 路 滤 波 器 积 分 振 荡 电 路 6 纸 质 电 容 器 一 般 是 用 两 条 铝 箔 作 为 电 极, 中 间 以 厚 度 为 0.008~0.012mm 的 电 容 器 纸 隔 开 重 叠 卷 绕 而 成 制 造 工 艺 简 单, 价 格 便 宜, 能 得 到 较 大 的 电 容 量 一 般 在 低 频 电 路 内, 通 常 不 能 在 高 于 3~4MHz 的 频 率 上 运 用 油 浸 电 容 器 的 耐 压 比 普 通 纸 质 电 容 器 高, 稳 定 性 也 好, 适 用 于 高 压 电 路 7 微 调 电 容 器 电 容 量 可 在 某 一 小 范 围 内 调 整, 并 可 在 调 整 后 固 定 于 某 个 电 容 值 瓷 介 微 调 电 容 器 的 Q 值 高, 体 积 也 小, 通 常 可 分 为 圆 管 式 及 圆 片 式 两 种 8 云 母 和 聚 苯 乙 烯 介 质 的 通 常 都 采 用 弹 簧 式 东, 结 构 简 单, 但 稳 定 性 较 差 线 绕 瓷 介 微 调 电 容 器 是 拆 铜 丝 外 电 极 来 变 动 电 容 量 的, 故 容 量 只 能 变 小, 不 适 合 在 需 反 复 调 试 的 场 合 使 用 9 陶 瓷 电 容 器 用 高 介 电 常 数 的 电 容 器 陶 瓷 钛 酸 钡 一 氧 化 钛 挤 压 成 圆 管 圆 片 或 圆 盘 作 为 介 质, 并 用 烧 渗 法 将 银 镀 在 陶 瓷 上 作 为 电 极 制 成 它 又 分 高 频 瓷 介 和 低 频 瓷 介 两 种 具 有 小 的 正 电 容 温 度 系 数 的 电 容 器, 用 于 高 稳 定 振 荡 回 路 中, 作 为 回 路 电 容 器 及 垫 整 电 容 器 低 频 瓷 介 电 容 器 限 于 在 工 作 频 率 较 低 的 回 路 中 作 旁 路 或 隔 直 流 用, 或 对 稳 定 性 和 损 耗 要 求 不 高 的 场 合 包 括 高 频 在 内 这 种 电 容 器 不 宜 使 用 在 脉 冲 电 路 中, 因 为 它 们 易 于 被 脉 冲 电 压 击 穿 高 频 瓷 介 电 容 器 适 用 于 高 频 电 路 云 母 电 容 器 就 结 构 而 言, 可 分 为 箔 片 式 及 被 银 式 被 银 式 电 极 为 直 接 在 云 母 片 上 用 真 空 蒸 发 法 或 烧 渗 法 镀 上 银 层 而 成, 由 于 消 除 了 空 气 间 隙, 温 度 系 数 大 为 下 降, 电 容 稳 定 性 也 比 箔 片 式 高 频 率 特 性 好,Q 值 高, 温 度 系 数 小 不 能 做 成 大 的 容 量 广 泛 应 用 在 高 频 电 器 中, 并 可 用 作 标 准 电 容 器 第 8 页 共 88 页
10 玻 璃 釉 电 容 器 由 一 种 浓 度 适 于 喷 涂 的 特 殊 混 合 物 喷 涂 成 薄 膜 而 成, 介 质 再 以 银 层 电 极 经 烧 结 而 成 " 独 石 " 结 构 性 能 可 与 云 母 电 容 器 媲 美, 能 耐 受 各 种 气 候 环 境, 一 般 可 在 200 或 更 高 温 度 下 工 作, 额 定 工 作 电 压 可 达 500V, 损 耗 tgδ 0.0005~0.008 四 电 容 器 主 要 特 性 参 数 : 1 标 称 电 容 量 和 允 许 偏 差 标 称 电 容 量 是 标 志 在 电 容 器 上 的 电 容 量 电 容 器 实 际 电 容 量 与 标 称 电 容 量 的 偏 差 称 误 差, 在 允 许 的 偏 差 范 围 称 精 度 精 度 等 级 与 允 许 误 差 对 应 关 系 :00(01)-±1% 0(02)-±2% Ⅰ-±5% Ⅱ-±10% Ⅲ-±20% Ⅳ-(+20%-10%) Ⅴ-(+50%-20%) Ⅵ-(+50%-30%) 一 般 电 容 器 常 用 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 级, 电 解 电 容 器 用 Ⅳ Ⅴ Ⅵ 级, 根 据 用 途 选 取 2 额 定 电 压 在 最 低 环 境 温 度 和 额 定 环 境 温 度 下 可 连 续 加 在 电 容 器 的 最 高 直 流 电 压 有 效 值, 一 般 直 接 标 注 在 电 容 器 外 壳 上, 如 果 工 作 电 压 超 过 电 容 器 的 耐 压, 电 容 器 击 穿, 造 成 不 可 修 复 的 永 久 损 坏 3 绝 缘 电 阻 直 流 电 压 加 在 电 容 上, 并 产 生 漏 电 电 流, 两 者 之 比 称 为 绝 缘 电 阻. 当 电 容 较 小 时, 主 要 取 决 于 电 容 的 表 面 状 态, 容 量 0.1uf 时, 主 要 取 决 于 介 质 的 性 能, 绝 缘 电 阻 越 小 越 好 电 容 的 时 间 常 数 : 为 恰 当 的 评 价 大 容 量 电 容 的 绝 缘 情 况 而 引 入 了 时 间 常 数, 他 等 于 电 容 的 绝 缘 电 阻 与 容 量 的 乘 积 4 损 耗 电 容 在 电 场 作 用 下, 在 单 位 时 间 内 因 发 热 所 消 耗 的 能 量 叫 做 损 耗 各 类 电 容 都 规 定 了 其 在 某 频 率 范 围 内 的 损 耗 允 许 值, 电 容 的 损 耗 主 要 由 介 质 损 耗, 电 导 损 耗 和 电 容 所 有 金 属 部 分 的 电 阻 所 引 起 的 在 直 流 电 场 的 作 用 下, 电 容 器 的 损 耗 以 漏 导 损 耗 的 形 式 存 在, 一 般 较 小, 在 交 变 电 场 的 作 用 下, 电 容 的 损 耗 不 仅 与 漏 导 有 关, 而 且 与 周 期 性 的 极 化 建 立 过 程 有 关 5 频 率 特 性 随 着 频 率 的 上 升, 一 般 电 容 器 的 电 容 量 呈 现 下 降 的 规 律 五 电 容 器 容 量 标 示 1 直 标 法 用 数 字 和 单 位 符 号 直 接 标 出 如 01uF 表 示 0.01 微 法, 有 些 电 容 用 R 表 示 小 数 点, 如 R56 表 示 0.56 微 法 2 文 字 符 号 法 用 数 字 和 文 字 符 号 有 规 律 的 组 合 来 表 示 容 量 如 p10 表 示 0.1pF,1p0 表 示 1pF,6P8 表 示 6.8pF, 2u2 表 示 2.2uF. 3 色 标 法 用 色 环 或 色 点 表 示 电 容 器 的 主 要 参 数 电 容 器 的 色 标 法 与 电 阻 相 同 电 容 器 偏 差 标 志 符 号 :+100%-0--H +100%-10%--R +50%-10%--T +30%-10%--Q +50%-20%--S +80%-20%--Z 六. 选 用 电 容 电 容 器 常 识 1. 电 容 器 装 接 前 应 进 行 测 量, 看 其 是 否 短 路 断 路 或 漏 电 严 重, 并 在 装 入 电 路 时 使 电 容 器 第 9 页 共 88 页
的 标 志 顺 序 一 致 2. 电 路 中 电 容 两 端 的 电 压 不 能 超 过 电 容 器 本 身 的 工 作 电 压 装 接 时 注 意 正 负 极 性 不 能 装 反 ( 电 解 电 容 有 正 负 极 之 分 ) 3. 当 现 有 电 容 器 与 电 路 要 求 的 容 量 或 耐 压 不 合 适 时, 可 以 采 用 串 联 或 并 联 的 方 法 予 以 适 应 当 两 个 工 作 电 压 不 同 的 电 容 器 并 联 时, 耐 压 值 取 决 于 低 的 电 容 器 ; 当 两 个 容 量 不 同 的 电 容 器 串 联 时, 容 量 小 的 电 容 器 所 承 受 的 电 压 高 于 容 量 大 的 电 容 器 4. 技 术 要 求 不 同 的 电 路, 应 选 用 不 同 类 型 的 电 容 器 例 如, 谐 振 回 路 中 需 要 介 质 损 耗 小 的 电 容 器, 应 选 用 高 频 陶 瓷 电 容 器 (CC 型, 即 药 片 形 ) 或 云 母 电 容 器 ; 隔 直 耦 合 电 容 可 选 独 石 涤 纶 电 解 等 电 容 器 ; 低 频 滤 波 电 路 ( 即 整 流 电 路 ) 一 般 应 选 用 电 解 电 容 器 ; 旁 路 电 容 可 选 涤 纶 独 石 陶 瓷 和 电 解 电 容 器 5. 选 用 电 容 器 时 应 根 据 电 路 中 信 号 频 率 的 高 低 来 选 择, 一 个 电 容 器 可 等 效 成 R L C 二 端 线 性 网 络, 不 同 类 型 的 电 容 器 其 等 效 参 数 R L C 的 差 异 很 大 等 效 电 感 大 的 电 容 器 ( 如 电 解 电 容 器 ) 不 适 合 用 于 耦 合 旁 路 高 频 信 号 ; 等 效 电 阻 大 的 电 容 器 不 适 合 用 于 Q 值 要 求 高 的 振 荡 回 路 中 为 满 足 从 低 频 到 高 频 滤 波 旁 路 的 要 求, 在 实 际 电 路 中, 常 将 一 个 容 量 大 的 电 解 电 容 器 与 一 个 小 容 量 的 适 合 于 高 频 的 电 容 器 并 联 使 用 七. 什 么 是 旁 路 电 容 和 去 耦 电 容 滤 波 电 容 及 其 作 用 滤 波 电 容 - 用 在 电 源 整 流 电 路 中, 用 来 滤 除 交 流 成 分 使 输 出 的 直 流 更 平 滑 去 耦 电 容 - 用 在 放 大 电 路 中 不 需 要 交 流 的 地 方, 用 来 消 除 自 激, 使 放 大 器 稳 定 工 作 旁 路 电 容 _ 用 在 有 电 阻 连 接 时, 接 在 电 阻 两 端 使 交 流 信 号 顺 利 通 过 去 耦 电 容 作 用 : 去 除 在 器 件 切 换 时 从 高 频 器 件 进 入 到 配 电 网 络 中 的 RF 能 量 去 耦 电 容 还 可 以 为 器 件 供 局 部 化 的 DC 电 压 源, 它 在 减 少 跨 板 浪 涌 电 流 方 面 特 别 有 用 旁 路 电 容 作 用 : 从 元 件 或 电 缆 中 转 移 出 不 想 要 的 共 模 RF 能 量 这 主 要 是 通 过 产 生 AC 旁 路 消 除 无 意 的 能 量 进 入 敏 感 的 部 分, 还 可 以 提 供 基 带 滤 波 功 能 ( 带 宽 受 限 ) 我 们 经 常 可 以 看 到, 在 电 源 和 地 之 间 连 接 着 去 耦 电 容, 它 有 三 个 方 面 的 作 用 : 一 是 作 为 二 是 滤 除 该 器 件 产 生 的 高 频 噪 声, 切 断 其 通 过 供 电 回 路 进 行 传 播 的 通 路 ; 三 是 防 止 电 源 携 带 的 噪 声 对 电 路 构 成 干 扰 在 电 子 电 路 中, 去 耦 电 容 和 旁 路 电 容 都 是 起 到 抗 干 扰 的 作 用, 电 容 所 处 的 位 置 不 同, 称 呼 就 不 一 样 了 对 于, 旁 路 (bypass) 电 容 是 把 输 入 信 号 中 的 高 频 噪 声 作 为 称 退 耦 电 容, 是 把 输 出 信 号 的 干 扰 作 为 比 较 小, 根 据 谐 振 频 率 一 般 是 0.1u,0.01u 等 ; 而 去 耦 合 电 容 一 般 比 较 大, 是 10u 或 者 更 大, 依 据 电 路 中 分 布 参 数, 以 及 驱 动 电 流 的 变 化 大 小 来 确 定 数 字 电 路 中 典 型 的 去 耦 电 容 值 是 0.1F 电 容 的 分 布 电 感 的 典 型 值 是 5H 0.1F 的 去 耦 电 容 有 5H 的 分 布 电 感, 它 的 并 行 共 振 频 率 大 约 在 7MHz 左 右, 也 就 是 的 去 耦 效 果, 对 40MHz 以 上 的 噪 声 几 乎 不 起 作 用 1F 10F 的 电 容, 并 行 共 振 频 率 在 20MHz 以 上, 去 除 高 频 噪 声 的 效 果 要 好 一 些 每 10 片 左 右 集 成 电 路 要 加 一 片 充 放 电 电 容, 或 1 个 蓄 能 电 容, 可 选 10F 左 右 最 好 不 用 电 解 电 容, 电 解 电 容 是 两 层 薄 膜 卷 起 来 的, 这 种 卷 起 来 的 结 构 在 高 频 时 表 现 为 电 感 要 使 用 钽 电 容 或 聚 碳 酸 酯 电 容 去 耦 电 容 的 选 用 并 不 严 格, 可 按 C="1"/F, 即 10MHz 取 0.1F,100MHz 取 0.01F 第 10 页 共 88 页
Ⅲ. 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 一. 二 极 管 的 应 用 1 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 2 开 关 元 件 二 极 管 在 正 向 电 压 作 用 下 电 阻 很 小, 处 于 导 通 状 态, 相 当 于 一 只 接 通 的 开 关 ; 在 反 向 电 压 作 用 下, 电 阻 很 大, 处 于 截 止 状 态, 如 同 一 只 断 开 的 开 关 利 用 二 极 管 的 开 关 特 性, 可 以 组 成 各 种 逻 辑 电 路 3 限 幅 元 件 二 极 管 正 向 导 通 后, 它 的 正 向 压 降 基 本 保 持 不 变 ( 硅 管 为 0.7V, 锗 管 为 0.2V) 利 用 这 一 特 性, 在 电 路 中 作 为 限 幅 元 件, 可 以 把 信 号 幅 度 限 制 在 一 定 范 围 内 4 继 流 二 极 管 在 开 关 电 源 的 电 感 中 和 继 电 器 等 感 性 负 载 中 起 继 流 作 用 5 检 波 二 极 管 在 收 音 机 中 起 检 波 作 用 6 变 容 二 极 管 ( 二 极 管 反 接 ) 使 用 于 电 视 机 的 高 频 头 中, 反 向 电 压 越 大, 电 容 越 小 7 LED 发 光 二 极 管 / 显 示 元 件 用 于 指 示 灯 数 码 管 或 用 于 新 型 电 视 机 显 示 器 上 二. 常 用 二 极 管 及 其 参 数 型 号 用 途 最 大 反 压, 最 大 反 向 电 流 05Z6.2Y 硅 稳 压 二 极 管 Vz=6~6.35V,Pzm=500mW, 05Z7.5Y 硅 稳 压 二 极 管 Vz=7.34~7.70V,Pzm=500mW, 05Z13X 硅 稳 压 二 极 管 Vz=12.4~13.1V,Pzm=500mW, 05Z15Y 硅 稳 压 二 极 管 Vz=14.4~15.15V,Pzm=500mW, 05Z18Y 硅 稳 压 二 极 管 Vz=17.55~18.45V,Pzm=500mW, 1N4001 硅 整 流 二 极 管 50V, 1A,(Ir=5uA,Vf=1V,Ifs=50A) 1N4002 硅 整 流 二 极 管 100V, 1A, 1N4003 硅 整 流 二 极 管 200V, 1A, 1N4004 硅 整 流 二 极 管 400V, 1A, 1N4005 硅 整 流 二 极 管 600V, 1A, 1N4006 硅 整 流 二 极 管 800V, 1A, 1N4007 硅 整 流 二 极 管 1000V, 1A, 1N4148 开 关 二 极 管 75V, 4PF,Ir=25nA,Vf=1V, 1N5391 硅 整 流 二 极 管 50V, 1.5ª,(Ir=10uA,Vf=1.4V,Ifs=50ª) 1N5392 硅 整 流 二 极 管 100V,1.5ª, 1N5393 硅 整 流 二 极 管 200V,1.5ª, 第 11 页 共 88 页
1N5394 硅 整 流 二 极 管 300V,1.5ª, 1N5395 硅 整 流 二 极 管 400V,1.5ª, 1N5396 硅 整 流 二 极 管 500V,1.5ª, 1N5397 硅 整 流 二 极 管 600V,1.5ª, 1N5398 硅 整 流 二 极 管 800V,1.5ª, 1N5399 硅 整 流 二 极 管 1000V,1.5ª, 1N5400 硅 整 流 二 极 管 50V, 3ª,(Ir=5uA,Vf=1V,Ifs=150ª) 1N5401 硅 整 流 二 极 管 100V,3ª, 1N5402 硅 整 流 二 极 管 200V,3A, 1N5403 硅 整 流 二 极 管 300V,3A, 1N5404 硅 整 流 二 极 管 400V,3A, 1N5405 硅 整 流 二 极 管 500V,3A, 1N5406 硅 整 流 二 极 管 600V,3A, 1N5407 硅 整 流 二 极 管 800V,3A, 1N5408 硅 整 流 二 极 管 1000V,3A, Ⅳ 晶 体 三 极 管 晶 体 管 (transistor) 是 一 种 固 体 半 导 体 器 件, 可 以 用 于 检 波 整 流 放 大 开 关 稳 压 信 号 调 制 混 频 和 许 多 其 它 功 能 晶 体 管 作 为 一 种 可 变 开 关, 基 于 输 入 的 电 压, 控 制 流 出 的 电 流, 因 此 晶 体 管 可 做 为 电 流 的 开 关, 和 一 般 机 械 开 关 ( 如 Relay switch) 不 同 处 在 于 晶 体 管 是 利 用 电 讯 号 来 控 制, 而 且 开 关 速 度 可 以 非 常 之 快, 在 实 验 室 中 的 切 换 速 度 可 达 100GHz 以 上 半 导 体 三 极 管, 是 内 部 含 有 两 个 PN 结, 外 部 通 常 为 三 个 引 出 电 极 的 半 导 体 器 件 它 对 电 信 号 有 放 大 和 开 关 等 作 用, 应 用 十 分 广 泛 输 入 级 和 输 出 级 都 采 用 晶 体 管 的 逻 辑 电 路, 叫 做 晶 体 管 - 晶 体 管 逻 辑 电 路, 书 刊 和 实 用 中 都 简 称 为 TTL 电 路, 它 属 于 半 导 体 集 成 电 路 的 一 种, 其 中 用 得 最 普 遍 的 是 TTL 与 非 门 TTL 与 非 门 是 将 若 干 个 晶 体 管 和 电 阻 元 件 组 成 的 电 路 系 统 集 中 制 造 在 一 块 很 小 的 硅 片 上, 封 装 成 一 个 独 立 的 元 件 半 导 体 三 极 管 是 电 路 中 应 用 最 广 泛 的 器 件 之 一, 在 电 路 中 用 V 或 VT ( 旧 文 字 符 号 为 Q GB 等 ) 表 示 半 导 体 三 极 管 主 要 分 为 两 大 类 : 双 极 性 晶 体 管 (BJT) 和 场 效 应 晶 体 管 (FET) 晶 体 管 有 三 个 极 ; 双 极 性 晶 体 管 的 三 个 极, 分 别 由 N 型 跟 P 型 组 成 发 射 极 (Emitter) 基 极 (Base) 和 集 电 极 (Collector); 场 效 应 晶 体 管 的 三 个 极, 分 别 是 源 极 (Source) 栅 极 (Gate) 和 漏 极 (Drain) 晶 体 管 因 为 有 三 种 极 性, 所 以 也 有 三 种 的 使 用 方 式, 分 别 是 发 射 极 接 地 ( 又 称 共 射 放 大 CE 组 态 ) 基 极 接 地 集 电 极 接 地 最 常 用 的 用 途 应 该 是 属 于 讯 号 放 大 这 一 方 面, 其 次 是 阻 抗 匹 配 讯 号 转 换 等, 晶 体 管 在 电 路 中 是 个 很 重 要 的 组 件, 许 多 精 密 的 组 件 主 要 都 是 由 晶 体 管 制 成 的 三 极 管 的 导 通 三 极 管 处 于 放 大 状 态 还 是 开 关 状 态 要 看 给 三 极 管 基 极 加 的 直 流 偏 置, 随 这 个 电 流 变 化, 三 极 管 工 作 状 态 由 截 止 - 线 性 区 - 饱 和 状 态 变 化 而 变, 第 12 页 共 88 页
如 果 三 极 管 Ib( 直 流 偏 置 点 ) 一 定 时, 三 极 管 工 作 在 线 性 区, 此 时 Ic 电 流 的 变 化 只 随 着 Ib 的 交 流 信 号 变 化,Ib 继 续 升 高, 三 极 管 进 入 饱 和 状 态, 此 时 三 极 管 的 Ic 不 再 变 化, 三 极 管 将 工 作 在 开 关 状 态 三 极 管 为 开 关 管 使 用 时 工 作 在 饱 和 状 态 1, 用 放 大 状 态 1 表 示 不 是 很 科 学 请 对 照 三 极 管 手 册 的 Ib;Ic 曲 线 加 以 参 考 我 的 回 答 来 理 解 三 极 管 的 工 作 状 态, 三 极 管 be 结 和 ce 结 导 通 三 极 管 才 能 正 常 工 作 如 果 三 极 管 没 有 加 直 流 偏 置 时, 放 大 电 路 时 输 入 的 交 流 正 弦 信 号 正 半 周 时, 基 极 对 发 射 极 而 言 是 正 的, 由 于 发 射 结 加 的 是 反 向 电 压, 此 时 没 有 基 极 电 流 和 集 电 极 电 流, 此 时 集 电 极 电 流 变 化 与 基 极 反 相, 在 输 入 电 压 的 负 半 周, 发 射 极 电 位 对 于 基 极 电 位 为 正 的, 此 时 由 于 发 射 极 加 的 是 正 向 电 压, 才 有 基 极 和 集 电 极 电 流 通 过, 此 时 集 电 极 电 流 变 化 与 基 极 同 相, 在 三 极 管 没 有 加 直 流 偏 置 时 三 极 管 be 结 和 ce 结 导 通, 三 极 管 放 大 电 路 将 只 有 半 个 波 输 出 将 产 生 严 重 的 失 真 晶 体 管 被 认 为 是 现 代 历 史 中 最 伟 大 的 发 明 之 一, 在 重 要 性 方 面 可 以 与 印 刷 术, 汽 车 和 电 话 等 发 明 相 提 并 论 晶 体 管 实 际 上 是 所 有 现 代 电 器 的 关 键 活 动 (active) 元 件 晶 体 管 在 当 今 社 会 的 重 要 性, 主 要 是 因 为 晶 体 管 可 以 使 用 高 度 自 动 化 的 过 程, 进 行 大 规 模 生 产 的 能 力, 因 而 可 以 不 可 思 议 地 达 到 极 低 的 单 位 成 本 虽 然 数 以 百 万 计 的 单 体 晶 体 管 还 在 使 用, 但 是 绝 大 多 数 的 晶 体 管 是 和 电 阻 电 容 一 起 被 装 配 在 微 芯 片 ( 芯 片 ) 上 以 制 造 完 整 的 电 路 模 拟 的 或 数 字 的 或 者 这 两 者 被 集 成 在 同 一 块 芯 片 上 设 计 和 开 发 一 个 复 杂 芯 片 的 成 本 是 相 当 高 的, 但 是 当 分 摊 到 通 常 百 万 个 生 产 单 位 上, 每 个 芯 片 的 价 格 就 是 最 小 的 一 个 逻 辑 门 包 含 20 个 晶 体 管, 而 2005 年 一 个 高 级 的 微 处 理 器 使 用 的 晶 体 管 数 量 达 2.89 亿 个 晶 体 管 的 低 成 本 灵 活 性 和 可 靠 性 使 得 其 成 为 非 机 械 任 务 的 通 用 器 件, 例 如 数 字 计 算 在 控 制 电 器 和 机 械 方 面, 晶 体 管 电 路 也 正 在 取 代 电 机 设 备, 因 为 它 通 常 是 更 便 宜 更 有 效 地, 仅 仅 使 用 标 准 集 成 电 路 并 编 写 计 算 机 程 序 来 完 成 同 样 的 机 械 任 务, 使 用 电 子 控 制, 而 不 是 设 计 一 个 等 效 的 机 械 控 制 因 为 晶 体 管 的 低 成 本 和 后 来 的 电 子 计 算 机 数 字 化 信 息 的 浪 潮 来 到 了 由 于 计 算 机 提 供 快 速 的 查 找 分 类 和 处 理 数 字 信 息 的 能 力, 在 信 息 数 字 化 方 面 投 入 了 越 来 越 多 的 精 力 今 天 的 许 多 媒 体 是 通 过 电 子 形 式 发 布 的, 最 终 通 过 计 算 机 转 化 和 呈 现 为 模 拟 形 式 受 到 数 字 化 革 命 影 响 的 领 域 包 括 电 视 广 播 和 报 纸 (ⅰ) 双 极 型 三 极 管 一. 双 极 型 三 极 管 介 绍 双 极 结 型 晶 体 管 (Bipolar Junction Transistor BJT) 又 称 为 半 导 体 三 极 管, 它 是 通 过 一 定 的 工 艺 将 两 个 PN 结 结 合 在 一 起 的 器 件, 有 PNP 和 NPN 两 种 组 合 结 构 ; 外 部 引 出 三 个 极 : 集 电 极, 发 射 极 和 基 极, 集 电 极 从 集 电 区 引 出, 发 射 极 从 发 射 区 引 出, 基 极 从 基 区 引 出 ( 基 区 在 中 间 );BJT 有 放 大 作 用, 重 要 依 靠 它 的 发 射 极 电 流 能 够 通 过 基 区 传 输 到 达 集 电 区 而 实 现 的, 为 了 保 证 这 一 传 输 过 程, 一 方 面 要 满 足 内 部 条 件, 即 要 求 发 射 区 杂 质 浓 度 要 远 大 于 基 区 杂 质 浓 度, 同 时 基 区 厚 度 要 很 小, 另 一 方 面 要 满 足 外 部 条 件, 即 发 射 结 要 正 向 偏 置 ( 加 正 向 电 压 ) 集 电 结 要 反 偏 置 ;BJT 种 类 很 多, 按 照 频 率 分, 有 高 频 管, 低 频 管, 按 照 功 率 分, 有 小 中 大 功 率 管, 按 照 半 导 体 材 料 分, 有 硅 管 和 锗 管 等 ; 其 构 成 的 放 大 电 路 形 式 有 : 共 发 射 极 共 基 极 和 共 集 电 极 放 大 电 路 第 13 页 共 88 页
二 国 内 外 三 极 管 命 名 方 法 1. 中 国 半 导 体 器 件 型 号 命 名 方 法 半 导 体 器 件 型 号 由 五 部 分 ( 场 效 应 器 件 半 导 体 特 殊 器 件 复 合 管 PIN 型 管 激 光 器 件 的 型 号 命 名 只 有 第 三 四 五 部 分 ) 组 成 五 个 部 分 意 义 如 下 : 第 一 部 分 : 用 数 字 表 示 半 导 体 器 件 有 效 电 极 数 目 2- 二 极 管 3- 三 极 管 第 二 部 分 : 用 汉 语 拼 音 字 母 表 示 半 导 体 器 件 的 材 料 和 极 性 表 示 二 极 管 时 :A-N 型 锗 材 料 B-P 型 锗 材 料 C-N 型 硅 材 料 D-P 型 硅 材 料 表 示 三 极 管 时 :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 : 用 汉 语 拼 音 字 母 表 示 半 导 体 器 件 的 内 型 P- 普 通 管 V- 微 波 管 W- 稳 压 管 C- 参 量 管 Z- 整 流 管 L- 整 流 堆 S- 隧 道 管 N- 阻 尼 管 U- 光 电 器 件 K- 开 关 管 X- 低 频 小 功 率 管 (F<3MHz,Pc<1W) G- 高 频 小 功 率 管 (f>3mhz,pc<1w) D 低 频 大 功 率 管 (f<3mhz,pc>1w) A- 高 频 大 功 率 管 (f>3mhz,pc>1w) T- 半 导 体 晶 闸 管 ( 可 控 整 流 器 ) Y- 体 效 应 器 件 B- 雪 崩 管 J- 阶 跃 恢 复 管 CS- 场 效 应 管 BT- 半 导 体 特 殊 器 件 FH- 复 合 管 PIN-PIN 型 管 JG- 激 光 器 件 第 四 部 分 : 用 数 字 表 示 序 号 第 五 部 分 : 用 汉 语 拼 音 字 母 表 示 规 格 号 例 如 :3DG18 表 示 NPN 型 硅 材 料 高 频 三 极 管 3CX 系 列 低 频 小 功 率 三 极 管 3DX 系 列 低 频 小 功 率 三 极 管 3AG 系 列 高 频 小 功 率 三 极 管 3DG 系 列 高 频 小 功 率 三 极 管 3CG 系 列 高 频 小 功 率 三 极 管 3CG 系 列 高 频 中 功 率 三 极 管 3DG 系 列 高 频 中 功 率 三 极 管 2 日 本 半 导 体 分 立 器 件 型 号 命 名 方 法 日 本 生 产 的 半 导 体 分 立 器 件, 由 五 至 七 部 分 组 成 通 常 只 用 到 前 五 个 部 分, 其 各 部 分 的 符 号 意 义 如 下 : 第 一 部 分 : 用 数 字 表 示 器 件 有 效 电 极 数 目 或 类 型 0- 光 电 ( 即 光 敏 ) 二 极 管 三 极 管 及 上 述 器 件 的 组 合 管 1- 二 极 管 2 三 极 或 具 有 两 个 pn 结 的 其 他 器 件 3- 具 有 四 个 有 效 电 极 或 具 有 三 个 pn 结 的 其 他 器 件 依 此 类 推 第 二 部 分 : 日 本 电 子 工 业 协 会 JEIA 注 册 标 志 S- 表 示 已 在 日 本 电 子 工 业 协 会 JEIA 注 册 登 记 的 半 导 体 分 立 器 件 第 三 部 分 : 用 字 母 表 示 器 件 使 用 材 料 极 性 和 类 型 A-PNP 型 高 频 管 B-PNP 型 低 频 管 C-NPN 型 高 频 管 D-NPN 型 低 频 管 F-P 控 制 极 可 控 硅 G-N 控 制 极 可 控 硅 H-N 基 极 单 结 晶 体 管 J-P 沟 道 场 效 应 管 K-N 沟 道 场 效 应 管 M- 双 向 可 控 硅 第 四 部 分 : 用 数 字 表 示 在 日 本 电 子 工 业 协 会 JEIA 登 记 的 顺 序 号 两 位 以 上 的 整 数 - 从 11 开 始, 表 示 在 日 本 电 子 工 业 协 会 JEIA 登 记 的 顺 序 号 ; 不 同 公 司 的 性 能 相 同 的 器 件 可 以 使 用 同 一 顺 序 号 ; 数 字 越 大, 越 是 近 期 产 品 第 五 部 分 : 用 字 母 表 示 同 一 型 号 的 改 进 型 产 品 标 志 A B C D E F 表 示 这 一 器 件 是 原 型 号 产 品 的 改 进 产 品 3 美 国 半 导 体 分 立 器 件 型 号 命 名 方 法 第 14 页 共 88 页
美 国 晶 体 管 或 其 他 半 导 体 器 件 的 命 名 法 较 混 乱 美 国 电 子 工 业 协 会 半 导 体 分 立 器 件 命 名 方 法 如 下 : 第 一 部 分 : 用 符 号 表 示 器 件 用 途 的 类 型 JAN- 军 级 JANTX- 特 军 级 JANTXV- 超 特 军 级 JANS- 宇 航 级 ( 无 )- 非 军 用 品 第 二 部 分 : 用 数 字 表 示 pn 结 数 目 1- 二 极 管 2= 三 极 管 3- 三 个 pn 结 器 件 n-n 个 pn 结 器 件 第 三 部 分 : 美 国 电 子 工 业 协 会 (EIA) 注 册 标 志 N- 该 器 件 已 在 美 国 电 子 工 业 协 会 (EIA) 注 册 登 记 第 四 部 分 : 美 国 电 子 工 业 协 会 登 记 顺 序 号 多 位 数 字 - 该 器 件 在 美 国 电 子 工 业 协 会 登 记 的 顺 序 号 第 五 部 分 : 用 字 母 表 示 器 件 分 档 A B C D - 同 一 型 号 器 件 的 不 同 档 别 如 : JAN2N3251A 表 示 PNP 硅 高 频 小 功 率 开 关 三 极 管,JAN- 军 级 2- 三 极 管 N-EIA 注 册 标 志 3251-EIA 登 记 顺 序 号 A-2N3251A 档 4 国 际 电 子 联 合 会 半 导 体 器 件 型 号 命 名 方 法 德 国 法 国 意 大 利 荷 兰 比 利 时 等 欧 洲 国 家 以 及 匈 牙 利 罗 马 尼 亚 南 斯 拉 夫 波 兰 等 东 欧 国 家, 大 都 采 用 国 际 电 子 联 合 会 半 导 体 分 立 器 件 型 号 命 名 方 法 这 种 命 名 方 法 由 四 个 基 本 部 分 组 成, 各 部 分 的 符 号 及 意 义 如 下 : 第 一 部 分 : 用 字 母 表 示 器 件 使 用 的 材 料 A- 器 件 使 用 材 料 的 禁 带 宽 度 Eg=0.6~1.0eV 如 锗 B- 器 件 使 用 材 料 的 Eg=1.0~1.3eV 如 硅 C 器 件 使 用 材 料 的 Eg>1.3eV 如 砷 化 镓 D- 器 件 使 用 材 料 的 Eg<0.6eV 如 锑 化 铟 E- 器 件 使 用 复 合 材 料 及 光 电 池 使 用 的 材 料 第 二 部 分 : 用 字 母 表 示 器 件 的 类 型 及 主 要 特 征 A- 检 波 开 关 混 频 二 极 管 B- 变 容 二 极 管 C- 低 频 小 功 率 三 极 管 D- 低 频 大 功 率 三 极 管 E- 隧 道 二 极 管 F- 高 频 小 功 率 三 极 管 G- 复 合 器 件 及 其 他 器 件 H- 磁 敏 二 极 管 K- 开 放 磁 路 中 的 霍 尔 元 件 L- 高 频 大 功 率 三 极 管 M- 封 闭 磁 路 中 的 霍 尔 元 件 P- 光 敏 器 件 Q- 发 光 器 件 R- 小 功 率 晶 闸 管 S- 小 功 率 开 关 管 T- 大 功 率 晶 闸 管 U- 大 功 率 开 关 管 X- 倍 增 二 极 管 Y- 整 流 二 极 管 Z- 稳 压 二 极 管 第 三 部 分 : 用 数 字 或 字 母 加 数 字 表 示 登 记 号 三 位 数 字 - 代 表 通 用 半 导 体 器 件 的 登 记 序 号 一 个 字 母 加 二 位 数 字 - 表 示 专 用 半 导 体 器 件 的 登 记 序 号 第 四 部 分 : 用 字 母 对 同 一 类 型 号 器 件 进 行 分 档 A B C D E - 表 示 同 一 型 号 的 器 件 按 某 一 参 数 进 行 分 档 的 标 志 除 四 个 基 本 部 分 外, 有 时 还 加 后 缀, 以 区 别 特 性 或 进 一 步 分 类 常 见 后 缀 如 下 : 1 稳 压 二 极 管 型 号 的 后 缀 其 后 缀 的 第 一 部 分 是 一 个 字 母, 表 示 稳 定 电 压 值 的 容 许 误 差 范 围, 字 母 A B C D E 分 别 表 示 容 许 误 差 为 ±1% ±2% ± 5% ±10% ±15%; 其 后 缀 第 二 部 分 是 数 字, 表 示 标 称 稳 定 电 压 的 整 数 数 值 ; 后 缀 的 第 三 部 分 是 字 母 V, 代 表 小 数 点, 字 母 V 之 后 的 数 字 为 稳 压 管 标 称 稳 定 电 压 的 小 数 值 2 整 流 二 极 管 后 缀 是 数 字, 表 示 器 件 的 最 大 反 向 峰 值 耐 压 值, 单 位 是 伏 特 3 晶 闸 管 型 号 的 后 缀 也 是 数 字, 通 常 标 出 最 大 反 向 峰 值 耐 压 值 和 最 大 反 向 关 断 电 压 中 数 值 较 小 的 那 个 电 压 值 如 :BDX51- 表 示 NPN 硅 低 频 大 功 率 三 极 管,AF239S- 表 示 PNP 锗 高 频 小 功 率 三 极 管 5 欧 洲 早 期 半 导 体 分 立 器 件 型 号 命 名 法 欧 洲 有 些 国 家, 如 德 国 荷 兰 采 用 如 下 命 名 方 法 第 一 部 分 :O- 表 示 半 导 体 器 件 第 15 页 共 88 页
第 二 部 分 :A- 二 极 管 C- 三 极 管 AP- 光 电 二 极 管 CP- 光 电 三 极 管 AZ- 稳 压 管 RP- 光 电 器 件 第 三 部 分 : 多 位 数 字 - 表 示 器 件 的 登 记 序 号 第 四 部 分 :A B C - 表 示 同 一 型 号 器 件 的 变 型 产 品 韩 国 三 星 产 品 型 号 以 数 字 命 名, 现 在 用 得 也 比 较 多, 如 9013 9014 9015 8050 等 俄 罗 斯 半 导 体 器 件 型 号 命 名 法 由 于 使 用 少, 在 此 不 介 绍 三. 常 用 三 极 管 型 号 及 参 数 3CX 系 列 低 频 小 功 率 三 极 管 3DX 系 列 低 频 小 功 率 三 极 管 3AG 系 列 高 频 小 功 率 三 极 管 3DG 系 列 高 频 小 功 率 三 极 管 3CG 系 列 高 频 小 功 率 三 极 管 3CG 系 列 高 频 中 功 率 三 极 管 3DG 系 列 高 频 中 功 率 三 极 管 型 号 反 压 电 流 功 率 放 大 系 数 特 征 频 率 管 型 用 途 备 注 Vbe0 Icm Pcm 2SC4582 600V 15A 75W * * NPN 2SC4517 550V 3A 30W * * NPN 2SC4429 1100V 8A 60W * * NPN 2SC4297 500V 12A 75W * * NPN 2SC4288 1400V 12A 200W * * NPN 2SC4242 450V 7A 40W * * NPN 2SC4231 800V 2A 30W * * NPN 2SC4119 1500V 15A 250W * * NPN 2SC4111 1500V 10A 250W * * NPN 2SC4106 500V 7A 50W * 20MHZ NPN 日 本 2SC4059 600V 15A 130W * * NPN 日 本 2SC4038 50V 0.1A 0.3W * 180MHZ NPN 日 本 产 2SC4024 100V 10A 35W * * NPN 日 本 2SC3998 1500V 25A 250W * * NPN 日 本 2SC3997 1500V 15A 250W * * NPN 日 本 2SC3987 50V 3A 20W 1000 * NPN( 达 日 本 林 顿 ) 2SC3953 120V 0.2A 1.3W * 400MHZ NPN 日 本 2SC3907 180V 12A 130W * 30MHZ NPN 日 本 2SC3893 1400V 8A 50W * 8MHZ NPN 日 本 2SC3886 1400V 8A 50W * 8MHZ NPN 日 本 2SC3873 500V 12A 75W * 30MHZ NPN 日 本 2SC3866 900V 3A 40W * * NPN 日 本 2SC3858 200V 17A 200W * 20MHZ NPN 日 本 2SC3807 30V 2A 1.2W * 260MHZ NPN 日 本 2SC3783 900V 5A 100W * * NPN 日 本 第 16 页 共 88 页
2SC3720 1200V 10A 200W * * NPN 日 本 2SC3680 900V 7A 120W * * NPN 日 本 2SC3679 900V 5A 100W * * NPN 日 本 2SC3595 30V 0.5A 1.2W 90 * NPN 日 本 2SC3527 500V 15A 100W 13 * NPN 日 本 2SC3505 900V 6A 80W 12 * NPN 日 本 2SC3460 1100V 6A 100W 12 * NPN 日 本 2SC3457 1100V 3A 50W 12 * NPN 日 本 2SC3358 20V 0.15A * * 7000MHZ NPN 日 本 2SC3355 20V 0.15A * * 6500MHZ NPN 日 本 2SC3320 500V 15A 80W * * NPN 日 本 2SC3310 500V 5A 40W 20 * NPN 日 本 2SC3300 100V 15A 100W * * NPN 日 本 2SC1855 20V 0.02A 0.25W * 550MHZ NPN 日 本 2SC1507 300V 0.2A 15W * * NPN 日 本 2SC1494 36V 6A 40W * 175MHZ NPN 日 本 2SC1222 60V 0.1A 0.25W * 100MHZ NPN 日 本 2SC1162 35V 1.5A 10W * * NPN 日 本 2SC1008 80V 0.7A 0.8W * 50MHZ NPN 日 本 2SC900 30V 0.03A 0.25W * 100MHZ NPN 日 本 2SC828 45V 0.05A 0.25W * * NPN 日 本 2SC815 60V 0.2A 0.25W * * NPN 日 本 2SC380 35V 0.03A 0.25W * * NPN 日 本 2SC106 60V 1.5A 15W * * NPN 日 本 2SB1494 120V 25A 120W * * PNP( 达 日 本 林 顿 ) 2SB1429 180V 15A 150W * * PNP 日 本 2SB1400 120V 6A 25W 1000-20000 * PNP( 达 日 本 林 顿 ) 2SB1375 60V 3A 2W * * PNP 日 本 2SB1335 80V 4A 30W * * PNP 日 本 2SB1317 180V 15A 150W * * PNP 日 本 9011 400mW 150MHz NPN 高 放 韩 国 9012 625 150MHz PNP 功 放 韩 国 mw 9013 625 140MHz NPN 功 放 韩 国 mw 9014 450 80MHz NPN 低 放 韩 国 mw 9015 450 80MHz PNP 低 放 韩 国 mw 9016 400mW 500MHz NPN 超 高 频 韩 国 9018 400mW 500MHz PNP 超 高 频 韩 国 第 17 页 共 88 页
8050 1000 mw 8550 1000 mw 100 MHz NPN 功 放 韩 国 100 MHz PNP 功 放 韩 国 三 星 公 司 三 极 管 参 数 型 号 极 性 功 率 (W) 电 流 (ma) BU( CEO )V ft(mhz ) 2SC9011 NPN 0.4 30 50 370 2SC9012 PNP 0.625 500 40 -- 2SC9013 NPN 0.625 500 40 -- 2SC9014 NPN 0.625 100 50 270 2SC9015 PNP 0.45 100 50 190 2SC9016 NPN 0.4 25 30 620 2SC9018 NPN 0.4 50 30 1100 2SC8050 NPN 1 1.5A 25 190 2SC8550 PNP 1 1.5A 25 200 2SA1015 PNP 0.4 150 50 200 2SC1815 NPN 0.4 150 60 200 hfe 主 要 用 途 备 注 28 ~ 198 64 ~ 202 64 ~ 202 60 ~ 1000 60 ~ 600 28 ~ 198 28 ~ 198 85 ~ 300 60 ~ 300 60 ~ 300 60 ~ 300 通 用 管 可 做 功 率 放 大 低 噪 声 放 大 管 低 噪 声 放 大 管 低 噪 声 放 大 管 低 噪 声 放 大 管 低 噪 声 放 大 管 低 噪 声 高 频 放 大 管 通 用 功 率 放 大 管 通 用 功 率 放 大 管 低 噪 声 放 大 管 低 噪 声 放 大 管 同 3DG4 6 8 同 3CX 同 3DX 同 3DG 同 3CG14 15 21 1300* 是 一 个 系 列 的 三 极 管, 耐 压 都 比 较 高 ( 是 高 频 开 关 管 ), 也 非 常 通 用, 常 用 于 直 流 高 压 变 换 电 路 中 作 开 关 管. 我 们 民 用 的 很 多 东 西 中 都 有 它 们 的 存 在, 如 电 了 节 能 灯, 电 蚊 拍, 电 子 镇 流 器, 手 机 充 电 器 等 四 三 极 管 的 封 装 形 式 和 管 脚 识 别 常 用 三 极 管 的 封 装 形 式 有 金 属 封 装 和 塑 料 封 装 两 大 类, 引 脚 的 排 列 方 式 具 有 一 定 的 规 律, 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 第 18 页 共 88 页
依 次 为 e b c; 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 晶 体 三 极 管 的 电 流 放 大 作 用 晶 体 三 极 管 具 有 电 流 放 大 作 用, 其 实 质 是 三 极 管 能 以 基 极 电 流 微 小 的 变 化 量 来 控 制 集 电 极 电 流 较 大 的 变 化 量 这 是 三 极 管 最 基 本 的 和 最 重 要 的 特 性 我 们 将 Δ ic/δ ib 的 比 值 称 为 晶 体 三 极 管 的 电 流 放 大 倍 数, 用 符 号 β 表 示 电 流 放 大 倍 数 对 于 某 一 只 三 极 管 来 说 是 一 个 定 值, 但 随 着 三 极 管 工 作 时 基 极 电 流 的 变 化 也 会 有 一 定 的 改 变 晶 体 三 极 管 的 三 种 工 作 状 态 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 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 β = Δ ic/δ ib, 这 时 三 极 管 处 放 大 状 态 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 根 据 三 极 管 工 作 时 各 个 电 极 的 电 位 高 低, 就 能 判 别 三 极 管 的 工 作 状 态, 因 此, 电 子 维 修 人 员 在 维 修 过 程 中, 经 常 要 拿 多 用 电 表 测 量 三 极 管 各 脚 的 电 压, 从 而 判 别 三 极 管 的 工 作 情 况 和 工 作 状 态 1 中 小 功 率 三 极 管 的 检 测 A 已 知 型 号 和 管 脚 排 列 的 三 极 管, 可 按 下 述 方 法 来 判 断 其 性 能 好 坏 (a) 测 量 极 间 电 阻 将 万 用 表 置 于 R 100 或 R 1K 挡, 按 照 红 黑 表 笔 的 六 种 不 同 接 法 进 行 测 试 其 中, 发 射 结 和 集 电 结 的 正 向 电 阻 值 比 较 低, 其 他 四 种 接 法 测 得 的 电 阻 值 都 很 高, 约 为 几 百 千 欧 至 无 穷 大 但 不 管 是 低 阻 还 是 高 阻, 硅 材 料 三 极 管 的 极 间 电 阻 要 比 锗 材 料 三 极 管 的 极 间 电 阻 大 得 多 (b) 三 极 管 的 穿 透 电 流 ICEO 的 数 值 近 似 等 于 管 子 的 倍 数 β 和 集 电 结 的 反 向 电 流 ICBO 的 乘 积 ICBO 随 着 环 境 温 度 的 升 高 而 增 长 很 快,ICBO 的 增 加 必 然 造 成 ICEO 的 增 大 而 ICEO 的 增 大 将 直 接 影 响 管 子 工 作 的 稳 定 性, 所 以 在 使 用 中 应 尽 量 选 用 ICEO 小 的 管 子 第 19 页 共 88 页
通 过 用 万 用 表 电 阻 直 接 测 量 三 极 管 e-c 极 之 间 的 电 阻 方 法, 可 间 接 估 计 ICEO 的 大 小, 具 体 方 法 如 下 : 万 用 表 电 阻 的 量 程 一 般 选 用 R 100 或 R 1K 挡, 对 于 PNP 管, 黑 表 管 接 e 极, 红 表 笔 接 c 极, 对 于 NPN 型 三 极 管, 黑 表 笔 接 c 极, 红 表 笔 接 e 极 要 求 测 得 的 电 阻 越 大 越 好 E-c 间 的 阻 值 越 大, 说 明 管 子 的 ICEO 越 小 ; 反 之, 所 测 阻 值 越 小, 说 明 被 测 管 的 ICEO 越 大 一 般 说 来, 中 小 功 率 硅 管 锗 材 料 低 频 管, 其 阻 值 应 分 别 在 几 百 千 欧 几 十 千 欧 及 十 几 千 欧 以 上, 如 果 阻 值 很 小 或 测 试 时 万 用 表 指 针 来 回 晃 动, 则 表 明 ICEO 很 大, 管 子 的 性 能 不 稳 定 I 测 量 放 大 能 力 (β ) 目 前 有 些 型 号 的 万 用 表 具 有 测 量 三 极 管 hfe 的 刻 度 线 及 其 测 试 插 座, 可 以 很 方 便 地 测 量 三 极 管 的 放 大 倍 数 先 将 万 用 表 功 能 开 关 拨 至 挡, 量 程 开 关 拨 到 ADJ 位 置, 把 红 黑 表 笔 短 接, 调 整 调 零 旋 钮, 使 万 用 表 指 针 指 示 为 零, 然 后 将 量 程 开 关 拨 到 hfe 位 置, 并 使 两 短 接 的 表 笔 分 开, 把 被 测 三 极 管 插 入 测 试 插 座, 即 可 从 hfe 刻 度 线 上 读 出 管 子 的 放 大 倍 数 另 外 : 有 此 型 号 的 中 小 功 率 三 极 管, 生 产 厂 家 直 接 在 其 管 壳 顶 部 标 示 出 不 同 色 点 来 表 明 管 子 的 放 大 倍 数 β 值, 其 颜 色 和 β 值 的 对 应 关 系 如 表 所 示, 但 要 注 意, 各 厂 家 所 用 色 标 并 不 一 定 完 全 相 同 B 检 测 判 别 电 极 (a) 判 定 基 极 用 万 用 表 R 100 或 R 1k 挡 测 量 三 极 管 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 三 极 管 为 PNP 型 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 (b) 判 定 集 电 极 c 和 发 射 极 e ( 以 PNP 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 C 判 别 高 频 管 与 低 频 管 高 频 管 的 截 止 频 率 大 于 3MHz, 而 低 频 管 的 截 止 频 率 则 小 于 3MHz, 一 般 情 况 下, 二 者 是 不 能 互 换 的 D 在 路 电 压 检 测 判 断 法 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 三 极 管 各 引 脚 的 电 压 值, 来 推 断 其 工 作 是 否 正 常, 进 而 判 断 其 好 坏 2 大 功 率 晶 体 三 极 管 的 检 测 利 用 万 用 表 检 测 中 小 功 率 三 极 管 的 极 性 管 型 及 性 能 的 各 种 方 法, 对 检 测 大 功 率 三 极 管 来 说 基 本 上 适 用 但 是, 由 于 大 功 率 三 极 管 的 工 作 电 流 比 较 大, 因 而 其 PN 结 的 面 积 也 较 大 PN 结 较 大, 其 反 向 饱 和 电 流 也 必 然 增 大 所 以, 若 像 测 量 中 小 功 率 三 极 管 极 间 电 阻 那 样, 使 用 万 用 表 的 R 1k 挡 测 量, 必 然 测 得 的 电 阻 第 20 页 共 88 页
值 很 小, 好 像 极 间 短 路 一 样, 所 以 通 常 使 用 R 10 或 R 1 挡 检 测 大 功 率 三 极 管 3 普 通 达 林 顿 管 的 检 测 用 万 用 表 对 普 通 达 林 顿 管 的 检 测 包 括 识 别 电 极 区 分 PNP 和 NPN 类 型 估 测 放 大 能 力 等 项 内 容 因 为 达 林 顿 管 的 E-B 极 之 间 包 含 多 个 发 射 结, 所 以 应 该 使 用 万 用 表 能 提 供 较 高 电 压 的 R 10K 挡 进 行 测 量 4 大 功 率 达 林 顿 管 的 检 测 检 测 大 功 率 达 林 顿 管 的 方 法 与 检 测 普 通 达 林 顿 管 基 本 相 同 但 由 于 大 功 率 达 林 顿 管 内 部 设 置 了 V3 R1 R2 等 保 护 和 泄 放 漏 电 流 元 件, 所 以 在 检 测 量 应 将 这 些 元 件 对 测 量 数 据 的 影 响 加 以 区 分, 以 免 造 成 误 判 具 体 可 按 下 述 几 个 步 骤 进 行 : A 用 万 用 表 R 10K 挡 测 量 B C 之 间 PN 结 电 阻 值, 应 明 显 测 出 具 有 单 向 导 电 性 能 正 反 向 电 阻 值 应 有 较 大 差 异 B 在 大 功 率 达 林 顿 管 B-E 之 间 有 两 个 PN 结, 并 且 接 有 电 阻 R1 和 R2 用 万 用 表 电 阻 挡 检 测 时, 当 正 向 测 量 时, 测 到 的 阻 值 是 B-E 结 正 向 电 阻 与 R1 R2 阻 值 并 联 的 结 果 ; 当 反 向 测 量 时, 发 射 结 截 止, 测 出 的 则 是 (R1+R2) 电 阻 之 和, 大 约 为 几 百 欧, 且 阻 值 固 定, 不 随 电 阻 挡 位 的 变 换 而 改 变 但 需 要 注 意 的 是, 有 些 大 功 率 达 林 顿 管 在 R1 R2 上 还 并 有 二 极 管, 此 时 所 测 得 的 则 不 是 (R1+R2) 之 和, 而 是 (R1+R2) 与 两 只 二 极 管 正 向 电 阻 之 和 的 并 联 电 阻 值 5 带 阻 尼 行 输 出 三 极 管 的 检 测 将 万 用 表 置 于 R 1 挡, 通 过 单 独 测 量 带 阻 尼 行 输 出 三 极 管 各 电 极 之 间 的 电 阻 值, 即 可 判 断 其 是 否 正 常 具 体 测 试 原 理, 方 法 及 步 骤 如 下 : A 将 红 表 笔 接 E, 黑 表 笔 接 B, 此 时 相 当 于 测 量 大 功 率 管 B-E 结 的 等 效 二 极 管 与 保 护 电 阻 R 并 联 后 的 阻 值, 由 于 等 效 二 极 管 的 正 向 电 阻 较 小, 而 保 护 电 阻 R 的 阻 值 一 般 也 仅 有 20~50, 所 以, 二 者 并 联 后 的 阻 值 也 较 小 ; 反 之, 将 表 笔 对 调, 即 红 表 笔 接 B, 黑 表 笔 接 E, 则 测 得 的 是 大 功 率 管 B-E 结 等 效 二 极 管 的 反 向 电 阻 值 与 保 护 电 阻 R 的 并 联 阻 值, 由 于 等 效 二 极 管 反 向 电 阻 值 较 大, 所 以, 此 时 测 得 的 阻 值 即 是 保 护 电 阻 R 的 值, 此 值 仍 然 较 小 B 将 红 表 笔 接 C, 黑 表 笔 接 B, 此 时 相 当 于 测 量 管 内 大 功 率 管 B-C 结 等 效 二 极 管 的 正 向 电 阻, 一 般 测 得 的 阻 值 也 较 小 ; 将 红 黑 表 笔 对 调, 即 将 红 表 笔 接 B, 黑 表 笔 接 C, 则 相 当 于 测 量 管 内 大 功 率 管 B-C 结 等 效 二 极 管 的 反 向 电 阻, 测 得 的 阻 值 通 常 为 无 穷 大 C 将 红 表 笔 接 E, 黑 表 笔 接 C, 相 当 于 测 量 管 内 阻 尼 二 极 管 的 反 向 电 阻, 测 得 的 阻 值 一 般 都 较 大, 约 300~ ; 将 红 黑 表 笔 对 调, 即 红 表 笔 接 D 黑 表 笔 接 E, 则 相 当 于 测 量 管 内 阻 尼 二 极 管 的 正 向 电 阻, 测 得 的 阻 值 一 般 都 较 小, 约 几 欧 至 几 十 欧 (ⅱ) 单 极 型 三 极 管 ( 场 效 应 管 ) 一. 场 效 应 晶 体 管 的 主 要 参 数 有 : 夹 断 电 压 ( 适 用 于 结 型 和 耗 尽 型 绝 缘 栅 场 效 应 管 ) 开 启 电 压 ( 适 用 于 增 强 型 绝 缘 栅 场 效 应 晶 体 管 ) 饱 和 漏 电 流 ( 适 合 于 耗 尽 型 绝 缘 栅 场 效 应 管 ) 直 流 输 出 电 阻 漏 一 源 极 击 穿 电 压 栅 一 源 极 击 穿 电 压 低 频 跨 导 输 出 电 阻 等 第 21 页 共 88 页
二. 场 效 应 晶 体 管 的 检 测 由 于 绝 缘 栅 型 场 效 应 晶 体 管 极 易 因 产 生 感 应 电 压 而 击 穿 损 坏, 所 以 都 有 比 较 严 格 的 包 装 型 号 标 志 失 掉 的 很 少, 如 果 不 明 型 号 包 装 不 好 或 没 有 包 装 的 绝 缘 栅 型 场 效 应 管, 一 般 都 已 损 坏, 没 有 必 要 再 进 行 电 极 判 别 1) 对 于 结 型 场 效 应 晶 体 管 的 电 极 判 定 一 般 我 们 选 万 用 表 的 R 1k 挡, 用 黑 表 笔 接 触 一 只 电 极, 红 表 笔 分 别 接 触 其 余 两 只 电 极, 测 其 电 阻, 若 电 阻 基 本 相 等, 交 换 红 黑 表 笔 再 测 一 次 ; 若 阻 值 又 基 本 相 等 且 两 次 测 得 的 阻 值 一 次 很 小, 一 次 很 大 ; 则 可 说 明 : 该 结 型 场 效 应 管 质 量 较 好, 如 果 第 一 次 测 得 的 阻 值 较 小, 则 此 时 黑 表 笔 接 的 是 N 沟 道 型 场 效 应 管 的 栅 极 G; 如 果 第 一 次 则 得 的 阻 值 较 大, 则 黑 表 笔 接 的 是 P 沟 道 型 场 效 应 管 的 栅 极 G 结 型 场 效 应 管 漏 极 D 和 源 极 S 可 互 换, 没 有 必 要 判 定 2) 结 型 场 效 应 晶 体 管 的 放 大 倍 数 一 般 选 万 用 表 的 R 100 或 R 1k 挡, 用 红 黑 表 笔 分 别 接 触 源 极 S 和 漏 极 D, 用 手 捏 栅 极 S, 观 察 表 针 偏 转 幅 度, 幅 度 越 大 说 明 放 大 能 力 越 强 3) 场 效 应 晶 体 管 应 用 于 各 种 场 效 应 管 放 大 电 路, 选 用 时 应 了 解 管 子 的 特 性 针 对 电 路 来 选 择, 更 换 时 应 同 参 数 同 类 型 焊 接 时, 电 路 及 所 使 用 的 工 具 都 必 须 良 好 接 地, 焊 接 顺 序 为 源 极 S 漏 极 D 和 栅 极 G 绝 缘 栅 型 管 子 不 用 时 管 脚 要 短 路 在 一 起 三 部 分 场 效 应 管 型 号 及 参 数 型 号 材 料 管 脚 用 途 参 数 3DJ6NJ 低 频 放 大 20V0.35MA0.1W 4405/R952 4 2E3C NMOS GDS 开 关 600V11A150W0. 36 2SJ117 PMOS GDS 音 频 功 放 开 关 400V2A40W 2SJ118 PMOS GDS 高 速 功 放 开 关 140V8A100W50/ 70nS0.5 2SJ122 PMOS GDS 高 速 功 放 开 关 60V10A50W60/1 00nS0.15 2SJ136 PMOS GDS 高 速 功 放 开 关 60V12A40W 70/165nS0.3 2SJ143 PMOS GDS 功 放 开 关 60V16A35W90/1 80nS0.035 2SJ172 PMOS GDS 激 励 60V10A40W73/2 75nS0.18 2SJ175 PMOS GDS 激 励 60V10A25W73/2 75nS0.18 2SJ177 PMOS GDS 激 励 60V20A35W140/ 580nS0.085 第 22 页 共 88 页
2SJ201 PMOS n 2SJ306 PMOS GDS 激 励 60V14A40W30/1 20nS0.12 2SJ312 PMOS GDS 激 励 60V14A40W30/1 20nS0.12 2SK30 NJ SDG 低 放 音 频 50V0.5mA0.1W0.5dB 2SK30A NJ SDG 低 放 低 噪 音 频 50V0.3-6.5mA0.1 W0.5dB 2SK108 NJ SGD 音 频 激 励 开 关 50V1-12mA0.3W 1DB 70 2SK118 NJ SGD 音 频 话 筒 放 大 50V0.01A0.1W0. 5dB 2SK168 NJ GSD 高 频 放 大 30V0.01A0.2W1 00MHz1.7dB 2SK192 NJ DSG 高 频 低 噪 放 大 18V12-24mA0.2 W100MHz1.8dB 2SK193 NJ GSD 高 频 低 噪 放 大 20V0.5-8mA0.25 W100MHz3dB 2SK214 NMOS GSD 高 频 高 速 开 关 160V0.5A30W 2SK241 NMOS DSG 高 频 放 大 20V0.03A0.2W1 00MHz1.7dB 2SK304 NJ GSD 音 频 功 放 30V0.6-12mA0.1 5W 2SK385 NMOS GDS 高 速 开 关 400V10A120W1 00/140nS0.6 2SK386 NMOS GDS 高 速 开 关 450V10A120W1 00/140nS0.7 2SK413 NMOS GDS 高 速 功 放 开 关 140V8A100W0.5 (2SJ118) 2SK423 NMOS SDG 高 速 开 关 100V0.5A0.9W4. 5 2SK428 NMOS GDS 高 速 开 关 60V10A50W45/6 5NS0.15 2SK447 NMOS SDG 高 速 低 噪 开 关 250V15A150W0. 24 可 驱 电 机 2SK511 NMOS SDG 高 速 功 放 开 关 250V0.3A8W5.0 2SK534 NMOS GDS 高 速 开 关 800V5A100W4.0 2SK539 NMOS GDS 开 关 900V5A150W2.5 2SK560 NMOS GDS 高 速 开 关 500V15A100W0. 4 2SK623 NMOS GDS 高 速 开 关 250V20A120W0. 15 2SK727 NMOS GDS 电 源 开 关 900V5A125W11 第 23 页 共 88 页
0/420nS2.5 2SK734 NMOS GDS 电 源 开 关 450V15A150W1 60/250nS0.52 2SK785 NMOS GDS 电 源 开 关 500V20A150W1 05/240nS0.4 2SK787 NMOS GDS 高 速 开 关 900V8A150W95/ 240nS1.6 2SK790 NMOS GDS 高 速 功 放 开 关 500V15A150W0. 可 驱 电 机 4 2SK791 NMOS GDS 电 源 功 放 开 关 850V3A100W4.5 可 驱 电 机 2SK794 NMOS GDS 电 源 开 关 900V5A150W2.5 可 驱 电 机 2SK817 NMOS GDS 电 源 开 关 60V26A35W40/2 30nS0.055 2SK832 NMOS GDS 高 速 开 关 900V4A85W55/1 00nS4.0 2SK899 NMOS GDS 功 放 开 关 500V18A125W1 30/440nS0.33 2SK962 NMOS GDS 电 源 开 关 900V8A150W28 0/460nS2.0 2SK940 NMOS SDG 激 励. 驱 动 60V0.8A0.9W0.5 5 螺 线 管 驱 动 2SK1007 NMOS GDS 功 放 开 关 450V5A60W60/1 30nS1.6 2SK1010 NMOS GDS 高 速 开 关 500V6A80W70/1 30nS1.6 2SK1011 NMOS GDS 高 速 开 关 450V10A100W1 10/240nS0.65 2SK1012 NMOS GDS 高 速 开 关 500V10A100W1 10/240nS0.9 2SK1015 NMOS GDS 功 放 开 关 450V18A125W1 70/230nS0.45 2SK1016 NMOS GDS 电 源 开 关 500V15A125W1 70/230nS0.55 2SK1017 NMOS GDS 电 源 开 关 500V20A150W2 50/490nS0.35 2SK1019 NMOS GDS 电 源 开 关 450V35A300W3 60/900nS0.2 2SK1020 NMOS GDS 电 源 开 关 500V30A300W3 60/900nS0.25 2SK1060 NMOS GDS 功 放 开 关 100V5A20W50/1 40nS0.27 2SK1081 NMOS GDS 激 励, 驱 动 800V7A125W 145/250nS2.2 2SK1082 NMOS GDS 激 励, 驱 动 900V8A125W 145/250nS2.8 第 24 页 共 88 页
2SK1094 NMOS GDS 激 励, 驱 动 60V15A25W80/3 00nS0.065 2SK1101 NMOS GDS 功 放 开 关 450V10A50W16 5/360nS0.65 2SK1117 NMOS GDS 电 源 开 关 600V6A100W1.2 5 2SK1118 NMOS GDS 电 源 开 关 600V6A45W65/1 05nSD1.25 2SK1119 NMOS GDS 电 源 开 关 1000V4A100W3. 8 2SK1120 NMOS GDS 电 源 开 关 1000V8A150W1. 8 2SK1161 NMOS GDS 电 源 开 关 450V10A100W7 5/135nS0.8 2SK1170 NMOS GDS 电 源 开 关 500V20A120W1 47/290nS0.27 2SK1180 NMOS GDS 投 影 机 用 500V10A85W60/ 40nS0.6 2SK1195 NMOS GDS 电 梯 用 230V1.5A10W37 /100nS 2SK1198 NMOS GDS 高 速 开 关 700V2A35W20/8 0nS3.2 2SK1217 NMOS GDS 电 源 开 关 90V8A100W280/ 460nS2.0 2SK1221 NMOS GDS 电 源 开 关 250V10A80W60/ 150nS0.4 2SK1247 NMOS GDS 电 源 开 关 500V5A30W50/9 0nS1.4 2SK1250 NMOS GDS 开 关 - 感 性 500V20A150W1 30/260nS0.35 2SK1254 NMOS GDS 低 噪 放 大 120V3A20W25/1 95nS0.4 2SK1271 NMOS GDS 功 放 开 关 1400V5A240W5 5/260nS4.0 2SK1272 NMOS GDS 高 速 开 关 60V1A0.75W50/ 500nS0.65 2SK1329 NMOS GDS 电 源 开 关 500V12A60W90/ 180nS0.6 2SK1358 NMOS GDS 电 源 开 关 900V9A150W65/ 120nS1.4 2SK1374 NMOS 贴 片 50V50mA0.15 W0.2US/0.2US5 0 2SK1379 NMOS GDS 激 励, 开 关 60V50A150W7 第 25 页 共 88 页
8/640nS0.017 2SK1387 NMOS GDS 激 励, 开 关 60V35A40W66 /500nS0.035 2SK1388 NMOS GDS 激 励, 开 关 30V35A60W12 5/480nS0.022 2SK1419 NMOS GDS 高 速 开 关 60V15A25W55/1 50nS0.08 2SK1445 NMOS GDS 高 速 开 关 450V5A30W45/1 75nS1.4 2SK1459 NMOS GDS 高 速 开 关 900V2.5A30W40 /160nS6.0 2SK1460 NMOS GDS 高 速 开 关 900V3.5A40W50 /265nS3.6 2SK1463 NMOS GDS 高 速 开 关 900V4.5A60W50 /265nS3.6 2SK1482 NMOS GDS 开 关 功 放 低 噪 30V1.5A0.75W6 5/660nS4.5 2SK1507 NMOS GDS 高 速 开 关 600V9A50W110/ 240nS1.0 2SK1535 NMOS GDS 通 用 900V3A30W45 /110nS5.0 2SK1537 NMOS GDS 通 用 900V5A100W6 5/145nS3.0 2SK1540 NMOS GDS 变 频 开 关 功 放 450V7A60W70/1 35nS0.8 2SK1544 NMOS GDS 变 频 开 关 功 放 500V25A200W2 40/590S0.2 2SK1547 NMOS GDS 开 关 800V4A40W95/1 70nS4.5 2SK1567 NMOS GDS 电 源 开 关 500V7A35W70/1 35nS0.9 2SK1611 NMOS GDS 电 源 开 关 800V3A50W40/1 35nS4.0 2SK1681 NMOS GDS 电 源 开 关 500V30A300W1 80/320nS0.35 2SK1745 NMOS GDS 激 励, 开 关 500V18A150W 120/210nS0.36 2SK1794 NMOS GDS 电 源 激 励 开 关 900V6A100W50/ 105nS2.8 2SK1796 NMOS GDS 功 放 开 关 900V10A150W9 0/230nS1.2 2SK1850 NMOS GDS 开 关 电 机 驱 动 60V10A1.8W110 /360nS0.07 第 26 页 共 88 页
2SK1916 NMOS GDS 开 关 电 源 用 450V18A80W17 0/33nS0.45 2SK1937 NMOS GDS 开 关 UPS 用 500V15A125W1 00/230nS0.48 2SK1985 NMOS GDS 开 关 UPS 用 900V5A50W35/1 05nS2.8 2SK2039 NMOS GDS 电 源 开 关 900V5A150W 70/210nS2.5 2SK2040 NMOS GDS 电 源 开 关 600V2A20W 11/45nS5 2SK2082 NMOS GDS 开 关 UPS 用 900V9A150W 85/210nS1.40 2SK2101 NMOS GDS 电 源 开 关 800V6A50W 50/130nS2.1 2SK2141 NMOS GDS 传 动 驱 动 600V6A35W 30/880nS1.1 2SK2147 NMOS GDS 开 关 UPS 用 900V6A80W 145/250nS2.8 2SK2161 NMOS SDG 高 速 开 关 200V9A25W 27/255nS0.45 2SK2189 NMOS GDS 高 速 开 关 500V10A70W 70/400nS1.0 2SK2485 NMOS GDS 监 视 器 用 电 源 900V6A100W 30/85 2.80 2SK2487 NMOS GDS 监 视 器 用 电 源 900V8A140W 50/153nS1.1 2SK2611 NMOS GDS 监 视 器 用 电 源 900V9A150W 2SK2645 NMOS GDS 监 视 器 用 电 源 500V15A125W 2SK4847 NMOS GDS 电 源 开 关 100V36125W0.0 8 3SK103 NMOS ggds 高 频 放 大 15V0.02A0.2W9 00MHz 3SK122 NMOS ggds 高 频 放 大 20V7-25mA0.2W 200MHz1.2dB BS170 NMOS 60V0.3A0.63 W12/12nS5.0 BUZ11A NMOS GDS 开 关 50V25A75W60/1 10nS0.055 BUZ20 NMOS GDS 功 放 开 关 100V12A75W75/ 80nS FS3KM NMOS GDS 高 速 开 关 500V3A30W23/6 0nS4.4 FS5KM NMOS GDS 高 速 开 关 900V3A53W50/1 90nS4. FS7KM NMOS GDS 高 速 开 关 900V5A50W35/1 05nS2.8 FS10KM NMOS GDS 高 速 开 关 FS12KM NMOS GDS 高 速 开 关 250V12A35W53/ 120nS0.40 FS7SM-16 NMOS GDS 高 速 开 关 800V7A150W1.6 H120N60 NMOS GDS 开 关 600V120A IRF130( 铁 GDS 功 放 开 关 100V14A79W7 第 27 页 共 88 页
)NMOS 5/45nS0.16 IRF230( 铁 )NMOS GDS 功 放 开 关 200V9A75W50/ 40nS0.4 IRF250( 铁 )NMOS GDS 功 放 开 关 200V9A75W50/ 40nS0.4 IRF440( 铁 )NMOS GDS 功 放 开 关 500V8A125W3 5/30nS0.85 IRF450( 铁 )NMOS GDS 功 放 开 关 500V13A125W 66/60nS0.4 IRF460( 铁 )NMOS GDS 功 放 开 关 500V13A125W 66/60nS0.4 IRF530 NMOS GDS 功 放 开 关 100V14A79W51/ 36nS0.18 IRF540 NMOS GDS 功 放 开 关 100V28A150W1 10/75nS0.077 IRF541 NMOS GDS 功 放 开 关 80V28A150W11 0/75nS0.077 IRF610 NMOS GDS 功 放 开 关 200V3.3A43W26 /13nS1.5 IRF630 NMOS GDS 功 放 开 关 200V9A75W50/4 0nS0.4 IRF640 NMOS GDS 功 放 开 关 200V18A125W7 7/54nS0.18 IRF720 NMOS GDS 功 放 开 关 400V3.3A50W21 /20nS1.8 IRF730 NMOS GDS 功 放 开 关 400V5.5A75W29 /24nS1.0 IRF740 NMOS GDS 功 放 开 关 400V10A125W4 1/36nS0.55 IRF830 NMOS GDS 功 放 开 关 500V4.5A75W23 /23nS1.5 IRF840 NMOS GDS 功 放 开 关 500V8A125W35/ 33nS0.85 IRF9530 PMOS GDS 功 放 开 关 100V12A75W14 0/140nS0.4 IRF9531 PMOS GDS 功 放 开 关 60V12A75W140/ 140S0.3 IRF9541 PMOS GDS 功 放 开 关 60V19A125W14 0/141nS0.2 IRF9610 PMOS GDS 功 放 开 关 200V1A20W25/1 5nS2.3 IRF9630 PMOS GDS 功 放 开 关 200V6.5A75W10 0/80nS0.8 第 28 页 共 88 页
IRFS9630 PMOS GDS 功 放 开 关 200V6.5A75W10 0/80nS0.8 IRFBC20 NMOS GDS 功 放 开 关 600V2.2A50W15 /30nS4.4 IRFBC30 NMOS GDS 功 放 开 关 600V3.6A74W20 /21nS2.2 IRFBC40 NMOS GDS 功 放 开 关 600V6.2A125W2 7/30nS1.2 IRFBE30 NMOS GDS 功 放 开 关 800V2.8A75W15 /30nS3.5 IRFD120 NMOS 功 放 开 关 100V1.3A1W70 /70nS0.3 IRFD123 NMOS 功 放 开 关 80V1.1A1W70/ 70nS0.3 IRFI730 NMOS GDS 功 放 开 关 400V4A32W1.0 IRFI744 NMOS GDS 功 放 开 关 400V4A32W1.0 IRFP054 NMOS GDS 功 放 开 关 60V65A180W0.0 22 IRFP140 NMOS GDS 功 放 开 关 100V29150W0.8 5 IRFP150 NMOS GDS 功 放 开 关 100V40A180W2 10/140nS0.55 IRFP240 NMOS GDS 功 放 开 关 200V19A150W0. 18 IRFP250 NMOS GDS 功 放 开 关 200V33A180W1 80/120nS0.08 IRFP340 NMOS GDS 功 放 开 关 400V10A150W0. 55 IRFP350 NMOS GDS 功 放 开 关 400V16A180W7 7/71nS0.3 IRFP353 NMOS GDS 功 放 开 关 350V14A180W7 7/71XnS0.4 IRFP360 NMOS GDS 功 放 开 关 400V23A250W1 40/99nS0.2 IRFP440 NMOS GDS 功 放 开 关 500V8.1A150W0.85 IRFP450 NMOS GDS 功 放 开 关 500V14A180W6 6/60nS0.4 IRFP460 NMOS GDS 功 放 开 关 500V20A250W1 20/98nS0.27 IRFP9140 PMOS GDS 功 放 开 关 100V19A150W1 00/70nS0.2 IRFP9150 PMOS GDS 功 放 开 关 100V25A150W1 第 29 页 共 88 页
60/70nS0.2 IRFP9240 PMOS GDS 功 放 开 关 200V12A150W6 8/57nS0.5 IRFPF40 NMOS GDS 功 放 开 关 900V4.7A150W2.5 IRFPG42 NMOS GDS 功 放 开 关 1000V3.9A150W 4.2 IRFPZ44 NMOS GDS 功 放 开 关 1000V3.9A150W ******* 4.2 IRFU020 NMOS GDS 功 放 开 关 50V15A42W83/3 9nS0.1 IXGH20N 60ANMO GDS 600V20A150 W S IXGFH26 N50NMO GDS 500V26A300 W0.3 S IXGH30N 60ANMO GDS 600V30A200 W S IXGH60N 60ANMO GDS 600V60A250 W S IXTP2P50 PMOS GDS 功 放 开 关 500V2A75W5.5 代 J117 J177 PMOS SDG 开 关 30V1.5mA0.35W M75N06 NMOS GDS 音 频 功 放 开 关 60V75A120W MTH8N10 0 NMOS GDS 功 放 开 关 1000V8A180W1 75/180nS1.8 MTH10N8 NMOS GDS 功 放 开 关 800V10A150W 0 MTM30N 50 NMOS 功 放 开 关 ( 铁 )500V30A25 0W MTM55N 10 NMOS GDS 功 放 开 关 ( 铁 )100V55A250 W350/400nS0.04 MTP27N1 0 NMOS GDS 功 放 开 关 100V27A125W0. 05 MTP2955 PMOS GDS 功 放 开 关 60V12A75W75/5 0nS0.3 MTP3055 NMOS GDS 功 放 开 关 60V12A75W75/5 0nS0.3 MTP40N0 6 NMOS GDS 功 放 开 关 ( 双 )60V40A150 W/70nS0.3 MTW20N 50 NMOS GDS 功 放 开 关 500V20A250W0. 27 第 30 页 共 88 页
RFP40N10 NMOS GDS 功 放 开 关 100V40A160W3 0/20nS0.04 RFP50N05 NMOS GDS 功 放 开 关 50V50A132W55/ 15nS0.022 RFP50N06 NMOS GDS 功 放 开 关 60V50A145W55/ 15nS0.022 RFP6N60 NMOS GDS 功 放 开 关 600V6A75W80/1 00nS1.50 RFP60N06 NMOS GDS 功 放 开 关 60V60A120W50/ 15nS0.03 RFP70N06 NMOS GDS 功 放 开 关 60V70A150W SMP50N0 6 NMOS GDS 功 放 开 关 50V60A125W50 ns0.026 SMP60N0 6 NMOS GDS 功 放 开 关 60V60A125W50 ns0.023 SMW11N2 NMOS GDS 功 放 开 关 200V11A150W 0 SMW11P2 PMOS GDS 功 放 开 关 200V11A150W 0 SMW20N NMOS GDS 功 放 开 关 100V20A150W 10 SMW20N PMOS GDS 功 放 开 关 100V20A150W 10 SSH7N90 NMOS GDS 高 速 电 源 开 关 900V7A150W SSP6N60 NMOS GDS 高 速 电 源 开 关 600V6A150W SSP5N90 NMOS GDS 高 速 电 源 开 关 900V5A125W SSP7N80 NMOS GDS 高 速 电 源 开 关 800V7A75W SUP75N06 NMOS GDS 功 放 开 关 60V75A125W0.0 5 W12NA50 W NMOS GDS 功 放 开 关 50V12A150W30 0/600nS GT15Q101 NMOS GDS IGBT 1400V15A150W GT25J101 NMOS GDS IGBT 800V25A150W GT25Q101 NMOS GDS IGBT 1400V25A180W GT40T101 NMOS GDS IGBT 1500V40A300W GT60M10 NMOS GDS IGBT 900V60A300W 3 GT60M30 NMOS GDS IGBT 900V60A300W 1 IMBH60 NMOS GDS-100 IGBT 1000V60A300W IMBH60D NMOS GDS-100 IGBT 1000V60A300W( 带 阻 ) SDT3055 NMOS GDS 第 31 页 共 88 页
TSD45N5 0V TN2460L 35N120 EXB841 NMOS 场 效 应 模 块 500V45A400W 1200V3 5A250 W IGBT 驱 动 Ⅴ 晶 闸 管 ( 可 控 硅 ) 晶 闸 管 俗 称 可 控 硅, 它 的 种 类 很 多, 但 主 要 可 分 为 单 向 晶 闸 管 和 双 向 晶 闸 管 单 向 晶 闸 管 类 似 于 二 极 管, 只 能 在 一 个 方 向 导 通, 而 双 向 晶 闸 管 双 向 都 能 导 通 常 见 的 晶 闸 管 实 物 外 形 如 下 图 所 示 一 晶 闸 管 (SCR) 晶 体 闸 流 管 简 称 晶 闸 管, 也 称 为 可 控 硅 整 流 元 件 (SCR), 是 由 三 个 PN 结 构 成 的 一 种 大 功 率 半 导 体 器 件 在 性 能 上, 晶 闸 管 不 仅 具 有 单 向 导 电 性, 而 且 还 具 有 比 硅 整 流 元 件 更 为 可 贵 的 可 控 性, 它 只 有 导 通 和 关 断 两 种 状 态 晶 闸 管 的 优 点 很 多, 例 如 : 以 小 功 率 控 制 大 功 率, 功 率 放 大 倍 数 高 达 几 十 万 倍 ; 反 应 极 快, 在 微 秒 级 内 开 通 关 断 ; 无 触 点 运 行, 无 火 花 无 噪 声 ; 效 率 高, 成 本 低 等 因 此, 特 别 是 在 大 功 率 UPS 供 电 系 统 中, 晶 闸 管 在 整 流 电 路 静 态 旁 路 开 关 无 触 点 输 出 开 关 等 电 路 中 得 到 广 泛 的 应 用 晶 闸 管 的 弱 点 : 静 态 及 动 态 的 过 载 能 力 较 差, 容 易 受 干 扰 而 误 导 通 晶 闸 管 从 外 形 上 分 类 主 要 有 : 螺 栓 形 平 板 形 和 平 底 形 一 普 通 晶 闸 管 的 结 构 和 工 作 原 理 晶 闸 管 是 PNPN 四 层 三 端 器 件, 共 有 三 个 PN 结 分 析 原 理 时, 可 以 把 它 看 作 是 由 一 个 PNP 管 和 一 个 NPN 管 所 组 成, 其 等 效 图 解 如 图 1(a) 所 示, 图 1(b) 为 晶 闸 管 的 电 路 符 号 第 32 页 共 88 页
图 1 晶 闸 管 等 效 图 解 图 晶 闸 管 的 工 作 过 程 晶 闸 管 是 四 层 三 端 器 件, 它 有 J1 J2 J3 三 个 PN 结, 可 以 把 它 中 间 的 NP 分 成 两 部 分, 构 成 一 个 PNP 型 三 极 管 和 一 个 NPN 型 三 极 管 的 复 合 管 当 晶 闸 管 承 受 正 向 阳 极 电 压 时, 为 使 晶 闸 管 导 通, 必 须 使 承 受 反 向 电 压 的 PN 结 J2 失 去 阻 挡 作 用 每 个 晶 体 管 的 集 电 极 电 流 同 时 就 是 另 一 个 晶 体 管 的 基 极 电 流 因 此 是 两 个 互 相 复 合 的 晶 体 管 电 路, 当 有 足 够 的 门 极 电 流 Ig 流 入 时, 就 会 形 成 强 烈 的 正 反 馈, 造 成 两 晶 体 管 饱 和 导 通 设 PNP 管 和 NPN 管 的 集 电 极 电 流 分 别 为 IC1 和 IC2, 发 射 极 电 流 相 应 为 Ia 和 Ik, 电 流 放 大 系 数 相 应 为 α 1=IC1/Ia 和 α 2=IC2/Ik, 设 流 过 J2 结 的 反 相 漏 电 流 为 ICO, 晶 闸 管 的 阳 极 电 流 等 于 两 管 的 集 电 极 电 流 和 漏 电 流 的 总 和 : Ia=IC1+IC2+ICO =α1ia+α2ik+ico (1) 若 门 极 电 流 为 Ig, 则 晶 闸 管 阴 极 电 流 为 :Ik=Ia+Ig 因 此, 可 以 得 出 晶 闸 管 阳 极 电 流 为 : (2) 硅 PNP 管 和 硅 NPN 管 相 应 的 电 流 放 大 系 数 α 1 和 α 2 随 其 发 射 极 电 流 的 改 变 而 急 剧 变 化 当 晶 闸 管 承 受 正 向 阳 极 电 压, 而 门 极 未 接 受 电 压 的 情 况 下, 式 (1) 中 Ig=0,(α 1+α 2) 很 小, 故 晶 闸 管 的 阳 极 电 流 Ia ICO, 晶 闸 管 处 于 正 向 阻 断 状 态 ; 当 晶 闸 管 在 正 向 门 极 电 压 下, 从 门 极 G 流 入 电 流 Ig, 由 于 足 够 大 的 Ig 流 经 NPN 管 的 发 射 结, 从 而 提 高 放 大 系 数 α 2, 产 生 足 够 大 的 集 电 极 电 流 IC2 流 过 PNP 管 的 发 射 结, 并 提 高 了 PNP 管 的 电 流 放 大 系 数 α 1, 产 生 更 大 的 集 电 极 电 流 IC1 流 经 NPN 管 的 发 射 结, 这 样 强 烈 的 正 反 馈 过 程 迅 速 进 行 当 α 1 和 α 2 随 发 射 极 电 流 增 加 而 使 得 (α 1+α 2) 1 时, 式 (1) 中 的 分 母 1-(α 1+α 2) 0, 因 此 提 高 了 晶 闸 管 的 阳 极 电 流 Ia 这 时, 流 过 晶 闸 管 的 电 流 完 全 由 主 回 路 的 电 压 和 回 路 电 阻 决 定, 晶 闸 管 已 处 于 正 向 导 通 状 态 晶 闸 管 导 通 后, 式 (1) 中 1-(α 1+α 2) 0, 即 使 此 时 门 极 电 流 Ig=0, 晶 闸 管 仍 能 保 持 原 来 的 阳 极 电 流 Ia 而 继 续 导 通, 门 极 已 失 去 作 用 在 晶 闸 管 导 通 后, 如 果 不 断 地 减 小 电 源 电 压 或 增 大 回 路 电 阻, 使 阳 极 电 流 Ia 减 小 到 维 持 电 流 IH 以 下 时, 由 于 α 1 和 α 2 迅 速 下 降, 晶 闸 管 恢 复 到 阻 断 状 态 晶 闸 管 的 工 作 条 件 由 于 晶 闸 管 只 有 导 通 和 关 断 两 种 工 作 状 态, 所 以 它 具 有 开 关 特 性, 这 种 特 性 需 要 一 定 的 条 件 才 能 转 化, 此 条 件 见 表 1 第 33 页 共 88 页
(1) 晶 闸 管 承 受 反 向 阳 极 电 压 时, 无 论 门 极 承 受 何 种 电 压, 晶 闸 管 都 处 于 关 断 状 态 (2) 晶 闸 管 承 受 正 向 阳 极 电 压 时, 仅 在 门 极 承 受 正 向 电 压 的 情 况 下 晶 闸 管 才 导 通 (3) 晶 闸 管 在 导 通 情 况 下, 只 要 有 一 定 的 正 向 阳 极 电 压, 无 论 门 极 电 压 如 何, 晶 闸 管 保 持 导 通, 即 晶 闸 管 导 通 后, 门 极 失 去 作 用 (4) 晶 闸 管 在 导 通 情 况 下, 当 主 回 路 电 压 ( 或 电 流 ) 减 小 到 接 近 于 零 时, 晶 闸 管 关 断 3 晶 闸 管 的 伏 安 特 性 和 主 要 参 数 3.1 晶 闸 管 的 伏 安 特 性 晶 闸 管 阳 极 A 与 阴 极 K 之 间 的 电 压 与 晶 闸 管 阳 极 电 流 之 间 关 系 称 为 晶 闸 管 伏 安 特 性, 如 图 2 所 所 示 正 向 特 性 位 于 第 一 象 限, 反 向 特 性 位 于 第 三 象 限 图 2 晶 闸 管 伏 安 特 性 参 数 示 意 图 一 反 向 特 性 当 门 极 G 开 路, 阳 极 加 上 反 向 电 压 时 ( 见 图 3),J2 结 正 偏, 但 J1 J2 结 反 偏 此 时 只 能 流 过 很 小 的 反 向 饱 和 电 流, 当 电 压 进 一 步 提 高 到 J1 结 的 雪 崩 击 穿 电 压 后, 同 时 J3 结 也 击 穿, 电 流 迅 速 增 加, 如 图 2 的 特 性 曲 线 OR 段 开 始 弯 曲, 弯 曲 处 的 电 压 URO 称 为 反 向 转 折 电 压 此 后, 晶 闸 管 会 发 生 永 久 性 反 向 击 穿 图 3 阳 极 加 反 向 电 压 第 34 页 共 88 页