林鍵
摘 要:三極管憑借其體積小,壽命長,效率高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在我們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中,為我國科技進(jìn)步的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。因此,各類職業(yè)院校和很多高校已將三極管的學(xué)習(xí)納入課程當(dāng)中。春季高考帶給考生更多接受高等教育的機(jī)會(huì),近年來,參加春季高考的學(xué)生不斷增加,學(xué)生們的高考壓力也在不斷增大,現(xiàn)將三極管在春季高考中的考點(diǎn)進(jìn)行匯總,以便廣大考生參考學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:三極;春季高考;伏安特性;管型
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.228
0 引言
春季高考開設(shè)專業(yè)覆蓋財(cái)會(huì)金融、土建水利、機(jī)械制造、電力電子、機(jī)電交通等十幾個(gè)大類,其中電力電子、機(jī)電交通和機(jī)電一體化專業(yè)中都對三極管相關(guān)知識的掌握有一定的要求。具體內(nèi)容如下:
1 三極管在春季高考中的考綱要求
(1)理解三極管的構(gòu)造、電流放大作用、伏安特性和主要參數(shù)。(2)會(huì)用萬用表判別三極管的管型及管腳極性。
2 三極管的考點(diǎn)知識匯總及??碱}目分析
(1)三極管有NPN型和PNP型兩種管型,每種類型都是兩個(gè)PN結(jié)(發(fā)射結(jié)和集電結(jié))構(gòu)成,有三個(gè)區(qū)(發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū))和三個(gè)電極(e、b、c)。
1)發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高。2)集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū),且面積大。3)基區(qū)很薄,且摻雜濃度最低。
(2)三極管放大作用的實(shí)質(zhì)是用較小的基極電流去控制集電極電流。
三極管的電流分配關(guān)系:,
電流放大系數(shù):
例1:關(guān)于三極管放大的實(shí)質(zhì),下列說法正確的是( )
A.三極管可以把小電流放大成大電流
B.三極管可以把小能量放大成大能量
C.三極管可以把小電壓放大成大電壓
D .三極管可以用較小的電流變化控制較大的電流變化
答案:D 分析:三極管的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)“以小控大”的作用,而不是能量的放大。
例2:某三極管的發(fā)射極電流IE=3.2mA,基極電流IB=40uA,則集電極電流IC=( )。
A.3.24mA B.3.16mA C.2.84mA D.3.28mA
答案:B 分析:根據(jù)公式得到答案B。
3 三極管的伏安特性
(1)輸入特性曲線與二極管的伏安特性曲線類似。(2)輸出特性曲線是在IB為一定值時(shí),與間的關(guān)系。(3)三極管的三種狀態(tài)。
A.放大狀態(tài):發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏 。 B.截止?fàn)顟B(tài):發(fā)射結(jié)反偏或零偏、集電結(jié)反偏 。 C.飽和狀態(tài):發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)正偏 。
例1:NPN型三極管處于放大狀態(tài)時(shí),各極電位關(guān)系是( )
A.VC>VB>VE B.VC
答案:A 分析:根據(jù)三極管處于放大狀態(tài)的條件是發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。當(dāng)三極管為NPN型時(shí),即VC>VB>VE ;PNP型時(shí),VE>VB> VC 。
例2:已知某晶體管處于放大狀態(tài),測得其三個(gè)級的電位分別為6V、9V和6.3V,則6V所對應(yīng)的電極為( )。
A.發(fā)射極 B.集電極 C.基極 答案:A
分析:因6.3-6=0.3V,即發(fā)射結(jié)電壓為0.3V,則該管為鍺材料,又因9V電位最高,則該管為NPN型,9V電位對應(yīng)集電極,6.3V對應(yīng)基極,6V對應(yīng)發(fā)射極。
4 三極管的主要參數(shù)
(1)電流放大系數(shù)β:通常β在20--200之間,若β太高,則電路性能不穩(wěn)定,反之,放大能力差。(2)穿透電流ICEO:此值越小管子性能越穩(wěn)定。硅管穿透電流比鍺管小。(3)集電極最大允許電流ICM:加在三極管上的實(shí)際集電極電流要小于此值,否則將造成下β降。若Ic>ICM,則β下降為原來的2/3以下。(4)反向擊穿電壓U(BR)ceo:當(dāng)基極開路時(shí),加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓。若Uce>U(BR)ceo,三極管會(huì)被擊穿。(5)集電極最大耗散功率Pcm:指三極管上的實(shí)際平均功率應(yīng)小于此值(Pc=Ic.Uce)
例1:晶體管的Pcm=100mW,Icm=20mA,U(BR)ceo=30V,如果接在Ic=15mA,Uce=20V的電路中,則該管( )
A.工作正常 B.被擊穿 C.功耗太大甚至過熱損壞 D.放大能力下降
答案:C 分析:Pc=Ic.Uce=15×20=300mW,因?yàn)镻c>Pcm,所以選C。
5 用萬用表判斷三極管的基極和管型。
(1)方法:選用萬用表電阻檔R×100或R×1K檔,用紅黑表筆分別測三極管任意兩引腳間的阻值,若測得某個(gè)引腳和其他兩引腳的阻值都很小,則該引腳為三極管的基極。此時(shí),若是黑表筆接該引腳,則為NPN型,若是紅表筆接該引腳,則為PNP型。(2)運(yùn)用原理:三極管中存在兩個(gè)PN結(jié);萬用表黑表筆接內(nèi)電源的正極。(3)測量阻值看小不看大。
例1:用萬用表R×1K檔測量一只能正常放大的三極管,若用紅表筆接觸一只管腳,黑表筆接觸另兩只管腳時(shí),測得的電阻均較大,則該三極管是( )
NPN型 B.PNP型 C.無法確定 D.萬用表檔位選小了
答案:C 分析:本題誤讓學(xué)生以為當(dāng)調(diào)換紅黑表筆時(shí),測量阻值就會(huì)變小,誤選A。但在PNP型三極管中,若把紅表筆接發(fā)射極,黑表筆接觸基極和集電極時(shí),兩次測量阻值也會(huì)較大。因此無法確定管子管型。此題,只要記住判斷基極和管型時(shí),阻值看小不看大,就很容易選了。
6 用萬用表判斷三極管集電極和發(fā)射極。
(1)方法:在已知基極和管型的基礎(chǔ)上(假定為NPN型)。①假定一個(gè)引腳為集電極,另一引腳為發(fā)射極。②用萬用表黑表筆接假定的集電極,紅表筆接假定的發(fā)射級。③用拇指和食指將基極和集電極捏緊(不可短接)。④記錄萬用表指針讀數(shù)。⑤將假定的集電極和發(fā)射極對調(diào),重復(fù)上述測量步驟,再次記錄萬用表指針讀數(shù)。⑥對比兩次測量值,讀數(shù)值較小的一次,黑表筆所接為真正的集電極。
若管型為PNP型,則用紅表筆接假定集電極,測量步驟同上。則讀數(shù)值小的一次紅表筆所接為集電極。
7 總結(jié)
三極管作為電力電子、機(jī)電一體化和汽車交通專業(yè)中的必考考點(diǎn),以上內(nèi)容僅為三極管作為單一元件的考核內(nèi)容,它是學(xué)好放大電路的基礎(chǔ)。由三極管組成的共發(fā)射極放大電路也是春季高考的必考內(nèi)容之一。技能考試中,對三極管組成電路的焊接和調(diào)試也有一定的要求。因此,學(xué)好三極管相關(guān)知識是非常有必要的。