晶体三极管检测方法图解

测试晶体管的一个办法是使用晶体管图示仪。这项技术是半导体厂家和设备厂家用来检测采购的零件。晶体管图示仪是用在设计实验室，大部分技术人员并非一定要用图示仪。

另外一项在制造和设计中心使用的技术是把晶体管放在一个特殊设备或测试电路中。这是一种动态测试，因为器件是在实际电压和信号条件下工作的。这种测试方法经常用于反映晶体管放大微弱信号的能力的VHF和UHF晶体管的噪音指数测量。动态测试揭示了在信号条件下的功率增益和噪音估计。一些晶体管产生的电子噪音都超过了微弱信号，这些晶体管噪音指数较差。

有些型号晶体管显示出功率增益随时间逐渐衰减,例如，射频功率放大器可以使用覆盖式晶管，这些晶体管有超过100个独立的发射极，他们可能由于基极-发射极的变化而遭致功率增益 逐步衰减。另一个问题是湿气，他们可以进入晶体管外壳，使性能慢慢变差。尽管晶体管性能有可能增强，但不具有典型性。

对大多数晶体管都是突然完全失效，一个或两个结都可能短路，内部连结可能松动或由于过载而烧穿。这种故障很容易检查。大部分坏的晶体管可以通过用欧姆表检测电路或用电压表检测电路来确定。

一个好的晶体管有两个PN结。都能通过欧姆表进行检查，如图10－17所示，一个PNP晶体管可以看作两个具有公共阴极的二极管。基极作为公共阴极。图10－18所示的NPN晶体管可以看作两个具有公共阳极的二极管。如果用欧姆表能检测到两个好的二极管，那么这个晶体管可能是好的。

可以用数字多用表的测二极管功能方便地测试三极管，当没有相关数据时这种方法非常有用。下面我们介绍用数字表的二极管检测功能判断三极管好坏、并区分NPN与PNP晶体管、锗管还是硅管、判别E、B、C管脚。

图10－18 PNP三极管的极性

测量晶体管的第一步是把数字表开关放置测二极管档，两条表笔连接在晶体管两个管脚之间，如果两条表笔的极性正好使PN结正向偏置，数字表显示的是二极管正向导通电压，如图10－19(a)所示0.67V,是一个硅PN结的导通电压，如果显示0.25V表明这是锗管。将两条表笔对调，如图10－19（b）数字表显示1，这表示电压超量程，这个PN结实好的。

如果你恰巧接在一个好的晶体管的发射极和集电极之间，如图10－20，数字表在两种方向上都显示1。原因是两个PN结串联接在电路中。研究图10－17和图10－18，证明不论集电极和发射极之间是何种极性，都有一个二极管是反向偏置。

发射极-集电极找到，剩下的一个引脚就是基极。下面的实验可以判别晶体管是NPN型还是PNP型。现在把数字表的负极连到基极上，把正极依次和其他两个管脚接触，如图10－21所示。两个PN结导通电压均为0.6V以上，这个晶体管就是PNP型硅管，且该管是好的。把正极连到基极，把负极依次和剩下的两个管脚接触，如图10-21（b）所示，两个方向都是0.67V,那么这个晶体管就是硅NPN型的。

根据前面的实验，我们已知该管是锗的还是硅的、是PNP还是NPN并且已经知道了基极，但还不知道C或E,几乎所有的DMM都带有测量电流增益的功能，表面上标的hFE,管脚插孔上标有NPN、PNP、E、B、C等信息。用测电流增益法可以判断C、E极，这时先将已确定的基极插入插孔B,C、E极则用实验确定。如图图10－22（a）那样，如果E、C插入正确，将显示一个大的β值，如果E、C插入不正确，如图图10－22（b）那样将显示一个很小的β值。这样最多经过两次测量就能确定C和E。

通过这个实验，你可得到另一条经验，原理上三极管的C、E间是相同的两个倒接的二极管，但使用时不可颠倒，否则将失去电流放大能力。

数字多用表现在非常普遍，在系统调试和故障排除中用途很广。通过简单的实验，掌握它的使用技巧是一种很重要基本技能训练。

图10—23显示用欧姆表检测一个NPN晶体管增益的原理。欧姆表的正极直接连在集电极上。集电极是反向偏置。然而，欧姆表的正极还必须通过一个大电阻连到基极使基极正向偏置。虽然大的电阻提供很小基极电流，但是如果晶体管有增益，发射极-集电极电流会很大。电流是由欧姆表提供的，欧姆表显示低电阻。数字表测量β的原理与图10－23所示的方法相同，只是数据显示方法不同。

晶体管有漏电流。这是由少数载流子运动产生的。晶体管中一种漏电流称为ICBO（符号I代表电流，CB代表集电极—基极结，O告诉我们发射极断开），这就是发射极断开时流过反向偏置的集-基结的电流。另一种晶体管漏电流是ICEO（符号I代表电流，CE代表集电极—发射极，O告诉我们基极断开）。ICEO是最大的漏电流，是ICBO的放大形式：

ICEO=β×ICBO

由于基极断开，任何一个漏过反向偏置的集-基PN结的电流的作用都和外部在基极-发射极加电流IB的作用相同。基极断开时，使基极电流无法流动，晶体管会把它当作基极电流加以放大：

IC=β×IB

硅晶体管具有很小的漏电流。用欧姆表测试时，欧姆表显示的阻值为无限大。任何较小的值说明晶体管可能是坏的。锗晶体管具有大得多的漏电流，反向电阻值比硅管小得多。当检查发射极到集电极这一点很明显。这是因为ICEO是ICBO放大β倍的结果。

图10—24显示了封装在TO—204（以前是TO—3）中的达林顿管。一个达林顿管实际上是为了得到大的电流增益把两个晶体管连在一起。MJ3000理论上最小的hFE为1000，但实际上接近4000。注意图10—24中左边晶体管的发射极控制右边晶体管的基极。从B端到C端的电流增益大约等于两个晶体管增益之积。如果每个晶体管的电流增益为50：

hFE（BOTH）=hFE（1）×hFE（2）=50×50=2500

用数字表测量图10—24三极管，可能产生误会。数字表在B、E结的两个方向上都将测得2 kΩ的电阻，但不能说PN结损坏。另外，注意集电极和发射极通常不能区分，因为内部有附加的二极管。如果你了解这些情况，那么数字表测试还是能判断达林顿管的好坏。

通过数字表测量可以得到很多信息。不方便的是，经常要将晶体管从电路取出。有时技术人员需要检测电路中的晶体管，在线检测经常用其他办法完成。当电路中的晶体管坏了时，晶体管管脚电压经常会有变化，这时可以用电压测量发现，这叫做电压分析。另外一种在线检测是用示波器检查晶体管输入输出信号（信号跟踪）。一个坏的晶体管可能会有输入信号，但没有输出信号。

总之，在线路中检测晶体管可以通过四种方法实现（还有其他方法）：

1 用一个在线晶体管测试仪；

2 用一块电压表（电压分析）；

3 用一台示波器（信号跟踪）；

4 用一台信号发生器（信号输入）。

技术人员可以使用其中任何一种方法。在给定情况下，一种技术可能是最快最好的。电压分析，信号跟踪，信号输入在后面章节中详细讨论。