任务1.5 晶体管的识别与检测

任务目标

• 能识别各种插装式晶体管，正确理解其主要技术参数。

• 能用万用表测试晶体管的极性及质量。

1.5.1 晶体管概述

晶体管又叫双极型晶体管，具有电流放大作用，是信号放大和处理的核心器件，广泛用于电子产品中。

晶体管的构成如图1-17所示，它是由两个PN结（发射结和集电结）组成的。它有3个区：发射区、基区和集电区，各自引出的电极称为发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。

NPN型晶体管是由两个N型半导体中间夹着一个P型半导体构成；PNP型晶体管是由两个P型半导体中间夹着一个N型半导体构成的，相当于两个背靠背的二极管。

晶体管的分类有以下几种：

1）以内部3个区的半导体类型分，可分NPN型和PNP型。

2）以工作频率分，可分低频管（f_α＜3MHz）和高频管（f_α≥3MHz）。

3）以功率分，可分小功率管（P_C＜1W）和大功率管（P_C≥1W）。

4）以用途分，可分普通晶体管和开关管等。

5）以半导体材料分，可分锗晶体管和硅晶体管等。

常见晶体管的外形如图1-18所示。

1.5.2 晶体管的主要技术参数

1.交流电流放大系数

交流电流放大系数包括共发射极电流放大系数β和共基极电流放大系数α，它是表明晶体管放大能力的重要参数。

2.集电极最大允许电流I_CM

集电极最大允许电流指放大器的电流放大系数明显下降时的集电极电流。

3.集-射极间反向击穿电压（U_CEO）

集-射间反向击穿电压指晶体管基极开路时，集电极和发射极之间允许加的最高反向电压。

4.集电极最大允许耗散功率（P_CM）

集电极最大允许耗散功率指晶体管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。

1.5.3 晶体管的检测

1.指针式万用表检测晶体管

（1）三颠倒，找基极；PN结，定管型

三颠倒，找基极。判断方法及原理如图1-19所示。任取一个电极，把它假定为基极，任意一只表笔接这个电极，另一只表笔测量剩下的两只电极，记下两次数据；然后，对调表笔，再按上述方法测量一次，记下两次数据。在这3次颠倒测量中（不一定必须测3次），直到测量结果为两次阻值都很小（正向电阻），两次阻值都很大（反向电阻），那么假定的基极正确。

PN结，定管型。找出晶体管的基极后，就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定晶体管的导电类型。在上述测量过程中，黑表笔接基极，测量结果阻值都很小，则该管为NPN型；反之，红表笔接基极，测量结果阻值都很小，则该管为PNP型。

（2）顺箭头，偏转大；测不准，用手触

基极找到之后，判断出PNP型或NPN型，再找发射极和集电极。顺箭头，偏转大，这时可以用测穿透电流I_CEO的方法确定集电极和发射极。

对于NPN型晶体管，用黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻R_CE和R_EC，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→C极→B极→E极→红表笔，电流流向正好与晶体管符号中的箭头方向一致（“顺箭头”），所以此时黑表笔所接的一定是集电极，红表笔所接的一定是发射极。

对于PNP型的晶体管，原理也类似于NPN型，其电流流向一定是：黑表笔→E极→B极→C极→红表笔，其电流流向也与晶体管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极，红表笔所接的一定是集电极。

测不出，用手触。测量方法与原理如图1-20所示。若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，用手触摸假定的C、B两极，形成基极偏置电阻，再用万用表内的电池与表笔构成一个共射放大电路。以NPN管为例，用红表笔接基极以外的一引脚，左手拇指与中指将黑表笔与基极捏在一起，同时用左手食指触摸余下的引脚，这时表针应向右摆动。将基极以外的两引脚对调后再测一次。两次测量中，表针摆动幅度较大的那一次，黑表笔所接为集电极，红表笔所接为发射极。表针摆动幅度越大，说明被测晶体管的β值越大。对于PNP管则对调红、黑表笔测量。

2.数字式万用表检测晶体管

利用数字万用表不仅可以判别晶体管引脚极性、测量晶体管的共发射极电流放大系数h_FE，还可以鉴别是硅晶体管还是锗晶体管。由于数字万用表电阻档的测试电流很小，所以不适用于检测晶体管，应使用二极管档或HFE档进行测试。

将数字式万用表置于二极管档位，红表笔固定任接某个引脚，用黑表笔依次接触另外两个引脚，如果两次显示值均小于1V或都显示溢出符号“0L”或“1”，则红表笔所接的引脚就是基极。如果在两次测试中，一次显示值小于1V，另一次显示溢出符号“0L”或“1”（视不同的数字式万用表而定），则表明红表笔接的引脚不是基极，应更换其他引脚重新测量，直到找出基极为止。

基极确定后，用红表笔接基极，黑表笔依次接触另外两个引脚，如果显示屏上的数值都显示为0.600～0.800V，则所测晶体管属于硅NPN型中、小功率管，如图1-21所示。其中，显示数值相对较大的一次（两次测试值相差较小），黑表笔所接引脚为发射极。

用红表笔接基极，黑表笔先后接触另外两个引脚，若两次都显示溢出符号“0L”或“1”，调换表笔测量，即黑表笔接基极，红表笔接触另外两个引脚，显示数值都大于0.400V，则表明所测晶体管属于硅PNP型，此时数值相对较大的那次，红表笔所接的引脚为发射极。

数字万用表在测量过程中，若显示屏上的显示数值都小于0.400V，则所测晶体管属于锗晶体管。

1.5.4 任务实施

1.器材和设备

1）指针式万用表一块。

2）各种不同封装、不同标称值的晶体管。

2.用万用表检测晶体管

1）从封装或晶体管体的标志识别其类型、型号及封装形式。

2）用指针式万用表检测晶体管的方法和步骤如下。

① 万用表选择合适的档位。档位一般选择R×1kΩ或R×100Ω档量程，选择量程后，万用表应校零。

② 按以下方法确定晶体管的极性：三颠倒，找基极；PN结，定极性。顺箭头，偏转大，测不准，用手触。