半导体三极管的识别和检测

河南 刘光茹

半导体三极管的识别和检测

河南 刘光茹

一、三极管的识别

1.三极管的结构和类型

半导体三极管也称晶体三极管，是电子电路中最重要的半导体器件。三极管的结构是在一块半导体上用掺入不同杂质的方法制成两个紧挨着的PN结，并引出三个电极，三极管有三个区：发射区——发射载流子的区域；基区——载流子传输的区域；集电区——收集载流子的区域。各区引出的电极依次为发射极（e极）、基极（b极）和集电极（c极）。发射区和基区在交界处形成发射结；基区和集电区在交界处形成集电结。根据半导体各区的类型不同，三极管可分为NPN型和PNP型两大类，如图1（a）、（b）所示。

图1 三极管的结构符号及等效电路

2.三极管的电流放大作用

三极管最基本的作用是电流放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β，即当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的电流放大作用。

二、三极管的检测

1.基极和管型的判断

判别管极时应首先确认基极。对于NPN管，用指针式万用表黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极，若测得电阻都小，约为几百欧～几千欧；而将黑、红两表笔对调，测得电阻均较大，在几百千欧以上，此时黑表笔接的就是基极。PNP管，情况正相反，测量时两个PN结都正偏的情况下，红表笔接基极。

实际上，小功率管的基极一般排列在三个管脚的中间，可用上述方法，分别将黑、红表笔接基极，既可测定三极管的两个PN结是否完好(与二极管PN结的测量方法一样)，又可确认管型。

2.集电极和发射极的判别

确定基极后，假设余下管脚之一为集电极c，另一为发射极e，用手指分别捏住c极与b极(即用手指代替基极电阻Rb)。同时，将万用表两表笔分别与c、e接触，若被测管为NPN，则用黑表笔接触c极、用红表笔接e极(PNP管相反)，观察指针偏转角度；然后再假设另一管脚为c极，重复以上过程，比较两次测量指针的偏转角度，偏转角度大的一次表明IC大，管子处于放大状态，相应假设的c、e极正确。

3.三极管的质量好坏的判断

若在以上操作中无一电极满足上述现象，则说明管子已坏。也可用万用表的hFE挡来进行判别。当管型确定后，将三极管插入“NPN”或“PNP”插孔，将万用表置于“hEF”挡，若hEF（b）值不正常（如为零或大于300），则说明管子已坏。

4.锗硅管的判别

用万用表的“RX1K”档测量三极管发射结的正向电阻的大小（NPN管，黑表笔接基极红表笔接发射极；PNP管相反),若阻值在3KΩ—10KΩ之间的是硅管，在500Ω---1000Ω之间的是锗管。

目前市场上销售的锗管多为PNP管，硅管多为NPN管。

5.测试三极管的口诀

三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助初学者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。”下面对口诀逐句进行解释。

A.三颠倒，找基极

我们知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。测试三极管要使用万用表的欧姆挡，并选择“R×100”或“R×1k”挡位。对于指针式万用表，其红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。

B.PN结，定管型

找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度都很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度都很小，则被测管即为PNP型。

C.顺箭头，偏转大

找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。

(1)对于NPN型三极管，由NPN型三极管穿透电流的流向原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，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，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。

(2)对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，其电流流向一定是：黑表笔→e极→b极→c极→红表笔，其电流流向也与三极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e，红表笔所接的一定是集电极c。

D.测不出，动嘴巴

若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用，目的是使效果更加明显。

（编辑 吕智飞）

（作者单位：河南省经济管理学校电子工程系）