晶體管作為一種可變電流開關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通開關(guān)(如Relay、switch)不同，晶體管利用電訊號來控制自身的開合，而且開關(guān)速度可以非?？欤瑢?shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以下。電路中的晶體管主要有晶體二極管、晶體三極管、可控硅和場效應(yīng)管等等，其中最常用的是三極管和二極管，如何檢測二、三極管的好壞是學(xué)維修關(guān)鍵之一。下面一起來看看各種檢測方法：
晶體二極管
1.二極管的檢測方法
1.1小功率晶體二極管
(1)判別正、負(fù)電極
(a)觀察外殼上的的符號標(biāo)記。通常在二極管的外殼上標(biāo)有二極管的符號，帶有三角形箭頭的一端為正極，另一端是負(fù)極。
(b)觀察外殼上的色點(diǎn)。在點(diǎn)接觸二極管的外殼上，通常標(biāo)有極性色點(diǎn)(白色或紅色)。一般標(biāo)有色點(diǎn)的一端即為正極。還有的二極管上標(biāo)有色環(huán)，帶色環(huán)的一端則為負(fù)極。
(c)以阻值較小的一次測量為準(zhǔn)，黑表筆所接的一端為正極，紅表筆所接的一端則為負(fù)極。
(2)檢測最高工作頻率fM。晶體二極管工作頻率，除了可從有關(guān)特性表中查閱出外，實(shí)用中常常用眼睛觀察二極管內(nèi)部的觸絲來加以區(qū)分，如點(diǎn)接觸型二極管屬于高頻管，面接觸型二極管多為低頻管。另外，也可以用萬用表R×1k擋進(jìn)行測試，一般正向電阻小于1k的多為高頻管。
(3)檢測最高反向擊穿電壓VRM。對于交流電來說，因?yàn)椴粩嘧兓虼俗罡叻聪蚬ぷ麟妷阂簿褪嵌O管承受的交流峰值電壓。需要指出的是，最高反向工作電壓并不是二極管的擊穿電壓。一般情況下，二極管的擊穿電壓要比最高反向工作電壓高得多(約高一倍)。
1.2玻封硅高速開關(guān)二極管
檢測硅高速開關(guān)二極管的方法與檢測普通二極管的方法相同。不同的是，這種管子的正向電阻較大。用R×1k電阻擋測量，一般正向電阻值為5k～10k，反向電阻值為無窮大。
1.3快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管
用萬用表檢測快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管的方法基本與檢測塑封硅整流二極管的方法相同。即先用R×1k擋檢測一下其單向?qū)щ娦?，一般正向電阻?.5k左右，反向電阻為無窮大;再用R×1擋復(fù)測一次，一般正向電阻為幾歐，反向電阻仍為無窮大。
1.4雙向觸發(fā)二極管
(1)將萬用表置于R×1k擋，測雙向觸發(fā)二極管的正、反向電阻值都應(yīng)為無窮大。若交換表筆進(jìn)行測量，萬用表指針向右擺動，說明被測管有漏電性故障。
(2)將萬用表置于相應(yīng)的直流電壓擋。測試電壓由兆歐表提供。測試時(shí)，搖動兆歐表，萬用表所指示的電壓值即為被測管子的VBO值。然后調(diào)換被測管子的兩個引腳，用同樣的方法測出VBR值。最后將VBO與VBR進(jìn)行比較，兩者的絕對值之差越小，說明被測雙向觸發(fā)二極管的對稱性越好。
1.5瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)的檢測
(1)用萬用表R×1k擋測量管子的好壞
(2)對于單極型的TVS，按照測量普通二極管的方法，可測出其正、反向電阻，一般正向電阻為4kΩ左右，反向電阻為無窮大。
(3)對于雙向極型的TVS，任意調(diào)換紅、黑表筆測量其兩引腳間的電阻值均應(yīng)為無窮大，否則，說明管子性能不良或已經(jīng)損壞。
1.6高頻變阻二極管的檢測
(1)識別正、負(fù)極
高頻變阻二極管與普通二極管在外觀上的區(qū)別是其色標(biāo)顏色不同，普通二極管的色標(biāo)顏色一般為黑色，而高頻變阻二極管的色標(biāo)顏色則為淺色。其極性規(guī)律與普通二極管相似，即帶綠色環(huán)的一端為負(fù)極，不帶綠色環(huán)的一端為正極。
(2)測量正、反向電阻來判斷其好壞
具體方法與測量普通二極管正、反向電阻的方法相同，當(dāng)使用500型萬用表R×1k擋測量時(shí)，正常的高頻變阻二極管的正向電阻為5k～5.5k，反向電阻為無窮大。
雙向觸發(fā)二極管
1.7變?nèi)荻O管的檢測
將萬用表置于R×10k擋，無論紅、黑表筆怎樣對調(diào)測量，變?nèi)荻O管的兩引腳間的電阻值均應(yīng)為無窮大。如果在測量中，發(fā)現(xiàn)萬用表指針向右有輕微擺動或阻值為零，說明被測變?nèi)荻O管有漏電故障或已經(jīng)擊穿損壞。對于變?nèi)荻O管容量消失或內(nèi)部的開路性故障，用萬用表是無法檢測判別的。必要時(shí)，可用替換法進(jìn)行檢查判斷。
1.8單色發(fā)光二極管的檢測
在萬用表外部附接一節(jié)1.5V干電池，將萬用表置R×10或R×100擋。這種接法就相當(dāng)于給萬用表串接上了1.5V電壓，使檢測電壓增加至3V(發(fā)光二極管的開啟電壓為2V)。檢測時(shí)，用萬用表兩表筆輪換接觸發(fā)光二極管的兩管腳。若管子性能良好，必定有一次能正常發(fā)光，此時(shí)，黑表筆所接的為正極，紅表筆所接的為負(fù)極。
1.9紅外發(fā)光二極管的檢測
(1)判別紅外發(fā)光二極管的正、負(fù)電極。紅外發(fā)光二極管有兩個引腳，通常長引腳為正極，短引腳為負(fù)極。因紅外發(fā)光二極管呈透明狀，所以管殼內(nèi)的電極清晰可見，內(nèi)部電極較寬較大的一個為負(fù)極，而較窄且小的一個為正極。
(2)將萬用表置于R×1k擋，測量紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻，通常，正向電阻應(yīng)在30k左右，反向電阻要在500k以上，這樣的管子才可正常使用。要求反向電阻越大越好。
1.10紅外接收二極管的檢測
(1)識別管腳極性
(a)從外觀上識別。常見的紅外接收二極管外觀顏色呈黑色。識別引腳時(shí)，面對受光窗口，從左至右，分別為正極和負(fù)極。另外，在紅外接收二極管的管體頂端有一個小斜切平面，通常帶有此斜切平面一端的引腳為負(fù)極，另一端為正極。
(b)將萬用表置于R×1k擋，用來判別普通二極管正、負(fù)電極的方法進(jìn)行檢查，即交換紅、黑表筆兩次測量管子兩引腳間的電阻值，正常時(shí)，所得阻值應(yīng)為一大一小。以阻值較小的一次為準(zhǔn)，紅表筆所接的管腳為負(fù)極，黑表筆所接的管腳為正極。
(2)檢測性能好壞。用萬用表電阻擋測量紅外接收二極管正、反向電阻，根據(jù)正、反向電阻值的大小，即可初步判定紅外接收二極管的好壞。
1.11激光二極管的檢測
將萬用表置于R×1k擋，按照檢測普通二極管正、反向電阻的方法，即可將激光二極管的管腳排列順序確定。但檢測時(shí)要注意，由于激光二極管的正向壓降比普通二極管要大，所以檢測正向電阻時(shí)，萬用表指針僅略微向右偏轉(zhuǎn)而已，而反向電阻則為無窮大。
2.三極管的檢測方法
2.1中、小功率三極管的檢測
(1)已知型號和管腳排列的三極管，可按下述方法來判斷其性能好壞
(a)測量極間電阻。將萬用表置于R×100或R×1k擋，按照紅、黑表筆的六種不同接法進(jìn)行測試。其中，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的正向電阻值比較低，其他四種接法測得的電阻值都很高，約為幾百千歐至無窮大。但不管是低阻還是高阻，硅材料三極管的極間電阻要比鍺材料三極管的極間電阻大得多。
(b)三極管的穿透電流ICEO的數(shù)值近似等于管子的倍數(shù)β和集電結(jié)的反向電流ICBO的乘積。ICBO隨著環(huán)境溫度的升高而增長很快，ICBO的增加必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大將直接影響管子工作的穩(wěn)定性，所以在使用中應(yīng)盡量選用ICEO小的管子。
通過用萬用表電阻直接測量三極管e-c極之間的電阻方法，可間接估計(jì)ICEO的大小，具體方法如下：
萬用表電阻的量程一般選用R×100或R×1k擋，對于PNP管，黑表管接e極，紅表筆接c極，對于NPN型三極管，黑表筆接c極，紅表筆接e極。要求測得的電阻越大越好。e-c間的阻值越大，說明管子的ICEO越小;反之，所測阻值越小，說明被測管的ICEO越大。一般說來，中、小功率硅管、鍺材料低頻管，其阻值應(yīng)分別在幾百千歐、幾十千歐及十幾千歐以上，如果阻值很小或測試時(shí)萬用表指針來回晃動，則表明ICEO很大，管子的性能不穩(wěn)定。
(c)測量放大能力(β)。目前有些型號的萬用表具有測量三極管hFE的刻度線及其測試插座，可以很方便地測量三極管的放大倍數(shù)。先將萬用表功能開關(guān)撥至 擋，量程開關(guān)撥到ADJ位置，把紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使萬用表指針指示為零，然后將量程開關(guān)撥到hFE位置，并使兩短接的表筆分開，把被測三極管插入測試插座，即可從hFE刻度線上讀出管子的放大倍數(shù)。
另外：有此型號的中、小功率三極管，生產(chǎn)廠家直接在其管殼頂部標(biāo)示出不同色點(diǎn)來表明管子的放大倍數(shù)β值，其顏色和β值的對應(yīng)關(guān)系如表所示，但要注意，各廠家所用色標(biāo)并不一定完全相同。
功率三極管
(2)檢測判別電極
(a)判定基極。用萬用表R×100或R×1k擋測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當(dāng)用第一根表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值時(shí)，則第一根表筆所接的那個電極即為基極b。這時(shí)，要注意萬用表表筆的極性，如果紅表筆接的是基極b。黑表筆分別接在其他兩極時(shí)，測得的阻值都較小，則可判定被測三極管為PNP型管;如果黑表筆接的是基極b，紅表筆分別接觸其他兩極時(shí)，測得的阻值較小，則被測三極管為NPN型管。
(b)判定集電極c和發(fā)射極e。(以PNP為例)將萬用表置于R×100或R×1k擋，紅表筆基極b，用黑表筆分別接觸另外兩個管腳時(shí)，所測得的兩個電阻值會是一個大一些，一個小一些。在阻值小的一次測量中，黑表筆所接管腳為集電極;在阻值較大的一次測量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射極。
(3)判別高頻管與低頻管
高頻管的截止頻率大于3MHz，而低頻管的截止頻率則小于3MHz，一般情況下，二者是不能互換的。
(4)在路電壓檢測判斷法
在實(shí)際應(yīng)用中、小功率三極管多直接焊接在印刷電路板上，由于元件的安裝密度大，拆卸比較麻煩，所以在檢測時(shí)常常通過用萬用表直流電壓擋，去測量被測三極管各引腳的電壓值，來推斷其工作是否正常，進(jìn)而判斷其好壞。
2.2大功率晶體三極管的檢測
利用萬用表檢測中、小功率三極管的極性、管型及性能的各種方法，對檢測大功率三極管來說基本上適用。但是，由于大功率三極管的工作電流比較大，因而其PN結(jié)的面積也較大。PN結(jié)較大，其反向飽和電流也必然增大。所以，若像測量中、小功率三極管極間電阻那樣，使用萬用表的R×1k擋測量，必然測得的電阻值很小，好像極間短路一樣，所以通常使用R×10或R×1擋檢測大功率三極管。
2.3普通達(dá)林頓管的檢測
用萬用表對普通達(dá)林頓管的檢測包括識別電極、區(qū)分PNP和NPN類型、估測放大能力等項(xiàng)內(nèi)容。因?yàn)檫_(dá)林頓管的E-B極之間包含多個發(fā)射結(jié)，所以應(yīng)該使用萬用表能提供較高電壓的R×10k擋進(jìn)行測量。
達(dá)林頓管
2.4大功率達(dá)林頓管的檢測
檢測大功率達(dá)林頓管的方法與檢測普通達(dá)林頓管基本相同。但由于大功率達(dá)林頓管內(nèi)部設(shè)置了V3、R1、R2等保護(hù)和泄放漏電流元件，所以在檢測量應(yīng)將這些元件對測量數(shù)據(jù)的影響加以區(qū)分，以免造成誤判。具體可按下述幾個步驟進(jìn)行：
(1)用萬用表R×10k擋測量B、C之間PN結(jié)電阻值，應(yīng)明顯測出具有單向?qū)щ娦阅堋Ｕ?、反向電阻值?yīng)有較大差異。
(2)在大功率達(dá)林頓管B-E之間有兩個PN結(jié)，并且接有電阻R1和R2。用萬用表電阻擋檢測時(shí)，當(dāng)正向測量時(shí)，測到的阻值是B-E結(jié)正向電阻與R1、R2阻值并聯(lián)的結(jié)果;當(dāng)反向測量時(shí)，發(fā)射結(jié)截止，測出的則是(R1+R2)電阻之和，大約為幾百歐，且阻值固定，不隨電阻擋位的變換而改變。但需要注意的是，有些大功率達(dá)林頓管在R1、R2、上還并有二極管，此時(shí)所測得的則不是(R1+R2)之和，而是(R1+R2)與兩只二極管正向電阻之和的并聯(lián)電阻值。
2.5帶阻尼行輸出三極管的檢測
將萬用表置于R×1擋，通過單獨(dú)測量帶阻尼行輸出三極管各電極之間的電阻值，即可判斷其是否正常。具體測試原理，方法及步驟如下：
(1)將紅表筆接E，黑表筆接B，此時(shí)相當(dāng)于測量大功率管B-E結(jié)的等效二極管與保護(hù)電阻R并聯(lián)后的阻值，由于等效二極管的正向電阻較小，而保護(hù)電阻R的阻值一般也僅有20Ω～50Ω，所以，二者并聯(lián)后的阻值也較小;反之，將表筆對調(diào)，即紅表筆接B，黑表筆接E，則測得的是大功率管B-E結(jié)等效二極管的反向電阻值與保護(hù)電阻R的并聯(lián)阻值，由于等效二極管反向電阻值較大，所以，此時(shí)測得的阻值即是保護(hù)電阻R的值，此值仍然較小。
(2)將紅表筆接C，黑表筆接B，此時(shí)相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管B-C結(jié)等效二極管的正向電阻，一般測得的阻值也較小;將紅、黑表筆對調(diào)，即將紅表筆接B，黑表筆接C，則相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管B-C結(jié)等效二極管的反向電阻，測得的阻值通常為無窮大。
(3)將紅表筆接E，黑表筆接C，相當(dāng)于測量管內(nèi)阻尼二極管的反向電阻，測得的阻值一般都較大，約300Ω～∞;將紅、黑表筆對調(diào)，即紅表筆接C，黑表筆接E，則相當(dāng)于測量管內(nèi)阻尼二極管的正向電阻，測得的阻值一般都較小，約幾Ω至幾十Ω。
2.6光敏三極管的檢測
光敏三極管只有集電極C和發(fā)射極E兩個引腳，基極B為受窗口。通常，較長(或靠近管鍵的一端)的引腳為E極，較短的引腳的C極。達(dá)林頓型光敏三極管封裝缺圓的一側(cè)為C極。
檢測時(shí)，先測量光敏三極管的暗電阻：將光敏三極管的受光窗口用黑紙或黑布遮住，再將萬用表置于R×1k檔。紅表筆和黑表筆分別接光敏三極管的兩個引腳。正常時(shí)，正、反向電阻均為無窮大。若測出一定阻值或阻值接近0，則說明該光敏三極管已漏電或已擊穿短路。
測量光敏三極管的亮電阻：在暗電阻測量狀態(tài)下，若將遮擋受光窗口的黑紙或黑布移開，將受光窗口靠近光源，正常時(shí)應(yīng)有15"30kΩ的電阻值。則說明光敏三極管已開路損壞或靈敏度偏低。
光敏三極管
以上就是晶體管的各種檢測方法介紹了。晶體管為電子領(lǐng)域帶來了革命性的變化，使得電子設(shè)備體積更小、成本更低、更加高效。晶體管機(jī)電一體化電路已經(jīng)成為機(jī)電設(shè)備控制設(shè)備來控制機(jī)器。相比于機(jī)械控制系統(tǒng)，微控制器和計(jì)算機(jī)程序用于控制系統(tǒng)顯得更加便捷。
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