书城教材教辅培养学生动手能力小丛书:教你制作日常电子
47696500000013

第13章 基本电子组件和器件(5)

②集电极基极反向饱和电流Icbo。发射极开路,集电极和基极之间加上反向电压时的反向电流叫做集电极基极反向饱和电流Icbo。Icbo反映集电结质量的好坏,Icbo越小越好。在常温下,小功率锗管的Icbo一般在几十微安以下,小功率硅管在1微安以下。

③集电极发射极反向饱和电流Iceo。基极开路,集电极和发射极之间加反向电压时的反向电流叫做集电极发射极反向饱和电流Iceo,也叫做穿透电流。

④共发射极截止频率fBO。在共发射极电路中,交流电流放大系数β随信号频率的增高而减小,当β下降到原来的0.707倍的时候,对应的频率就是共发射极截止频率fBO。

⑤特征频率fr。在共发射极电路中,当交流电流放大系数随信号频率增高而减小到1的时候,对应的频率叫做特征频率fr。信号频率等于fr时,晶体管失去了电流放大作用。在实际电路中,fr要大于最高信号频率的3~10倍。

⑥集电极最大允许电流ICMO。集电极电流Ic过大,β就要下降。一般把β下降到额定值的2/3时的IO值叫做集电极最大允许电流ICMO。瞬时超过ICMO,晶体管不一定损坏,但β严重下降,放大特性已经变差。长期超过ICMO使用,会导致晶体管过热,甚至损坏。

⑦集电极基极反向击穿电压BVCBO。三极管由两个PN结构成,当极间电压超过规定值就会击穿,造成损坏。BVCBO是指发射极开路时集电极和基极间的反向击穿电压。

⑧集电极发射极反向击穿电压BVCEO和BVCER。BVCEO是指基极开路时集电极发射极间的反向击穿电压,BVCER是指基极和发射极间接有电阻R时集电极发射极间的击穿电压。一般有BVCEO<BVCBO<BVCER。实际使用的时候,各级之间的电压都不能大于规定的击穿电压。

⑨集电极最大允许耗散功率PCMO。晶体管在工作的时候,一部分功率消耗在集电结上,它使晶体管温度升高。温度高到一定程度,晶体管就会损坏。所以规定了晶体管的集电极最大允许耗散功率PCMO使用的时候,集电极电压Uce同集电极电流Ic的乘积要小于PCMO,也就是Uce·Ic<PCMO。为了提高大功率晶体管的PCM,一般都要给大功率管装上散热片。

(6)晶体三极管的测试。利用万用电表的欧姆档可以粗略地测量小功率三极管的性能。

估测β和Iceo可以照图2-16所示进行,万用电表使用R×1000或R×100档。如果测量NPN型管红黑笔应对调。当开关K断开的时候,阻值的大小表示穿透电流Iceo的大小。对小功率锗管测出的阻值在几千欧到几十千欧之间,对小功率硅管,测出的阻值大于500千欧,甚至看不到表针动。如果测得阻值为零,说明晶体管已经击穿。当开关K接通的时候,测得电阻值应该明显下降,下降越多说明β越高。可以用已知β的管子对比,估算出待测管β的大小。图中的开关K和47千欧的电阻可用潮湿的手指捏住集电极和基极代替。图2-16晶体三极管的简易测试判断管脚,判断PNP型和NPN型晶体管。把万用电表拨到R×1000或R×100档。用黑表笔接晶体管某一管脚,用红表笔分别接其他两脚。如果表针指示的两个阻值都很大,那么黑表笔所接的管脚是PNP型管的基极。如果表针指示的两个阻值都很小,那么黑表笔所接的管脚是NPN型管的基极。如果表针指示的阻值一个很大,一个很小,那么黑表笔所接的管脚不是基极。这就要另换一个管脚,重复上述测试过程。以上方法不但可以判断出基极,而且可以判断是PNP型还是NPN型晶体管。

判定基极以后,先假定一个管脚是集电极,另一个管脚是发射极,然后按照前面讲的估测β的方法来估测β。再反过来,把原先假定的管脚对调一下,再估测一次β。其中β值大的一次假定是正确的。这就把集电极和发射极也判断出来了。

判定锗管和硅管。利用万用电表R×1K档,测量三极管两个PN结正向电阻和反向电阻,就可以判断出硅管和锗管,硅管PN结的正向电阻大约3~10千欧,反向电阻大于500千欧;锗管PN结的正向电阻大约500~2000欧,反向电阻大于100千欧。使用的万用电表不同,测得数值也不同。可以测量一下已知的晶体管,作为比较的标准。

3.集成电路

集成电路是把晶体管、电阻、电容等元器件,按照电路结构要求,制作在一块硅片上,然后封装而成。常用字母IC表示。

集成电路的种类繁多。按电路功能和用途分,有模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路用来处理连续变化的模拟信号,所以也叫做线性集成电路。常用的线性集成电路有音频放大器、视频放大器、运算放大器等。这些集成电路广泛使用在收音机、录音机、扩音机、电视机以及模拟电子计算机中。

数字集成电路用来处理数字信号(脉冲信号)。数字集成电路广泛应用于各种数字电路、逻辑电路中。它是构成数字电子计算机的核心部件,是当前使用最多的集成电路。按不同的分类方法,数字集成电路又可以分成以下几种:

按集成度划分,有小规模、中规模、大规模、超大规模四种。电子计算器、电子表中使用的属于大规模集成电路。

按功能划分,有基本逻辑电路,如与非门、或非门等;触发器,如JK触发器、D触发器等;功能部件,如半加器、全加器、译码器、计数器等;还有存储器、微处理器等。

按组成集成电路的半导体类型划分,有单极型集成电路,它是由场效应管组成的集成电路,也叫做MOS集成电路;双极型集成电路,它是由晶体管组成的集成电路,主要是TTL集成电路。

集成电路的外形大致有3种,如图2-17所示。

图2-17a是圆形金属外壳封装的,引出线根据内部电路不同有8根、10根、12根、14根等多种,线性集成电路采用这种封装形式比较多。图2-17b是扁平型陶瓷或者塑料外壳封装的,引出线有14根、16根、18根、24根、36根等多种,数字集成电路中有很多采用这种封装形式。图2-17c是双列直插型的,外壳是陶瓷或者塑料,电极引出线也有14根、16根、18根、24根等多种,数字和线性电路都有采用这种封装形式的。这种封装形式的引线强度比较大,不易折断。集成电路可以直接焊在印刷电路板上,也可以用相应的管脚插座焊装在印刷电路板上,再将集成电路插入插座中,随时插拔,便于试验和维修,因而使用广泛。

图2-17集成电路的外形

集成电路的管脚引线数量虽然不同,但它的排列方式仍是有一定规律的:一般总是从外壳顶部看,按逆时针方向编号的,如图2-17箭头所指方向。第一脚位置都有参考标记,比如圆形管座用凸起的键为标记,以键为准,逆时针数第1、2、3、……脚;扁平型或双列直插型,无论是陶瓷封装还是塑料封装的,一般都有色标或者某种标记,靠近色标的脚就是第1脚,然后按逆时针方向数1、2、3、……脚。