2.4 半導體器件

2.4.1 晶體二極管

1．晶體二極管的外形及符號

常用二極管的外形及圖形符號如圖2-17所示。

2．晶體二極管的選用方法

（1）選用檢波二極管時，要考慮其正向壓降、反向電流、檢波效率和損耗、最高工作溫度等。例如，2AP系列，用于收音機等電路中的檢波電路，利用二極管的單向導電性，檢出有用信號，濾去無用信號。

（2）選用開關二極管時，必須考慮反向恢復時間、零偏壓和結電容等。例如，2CK系列，主要用于高頻電路、開關電路、邏輯電路和各種控制電路。

（3）選用穩壓二極管時，必須考慮穩定電壓、穩定電流、最大功耗和最大工作電流、動態電阻、電壓溫度系數等。例如，2CW、2DW系列，主要在電子儀器儀表中作穩壓用。

（4）選用整流二極管時，必須考慮最大正向整流電流、最高反向工作電壓、最高反向工作電壓下的反向電流、最大整流電流下的正向壓降等。例如，1N4007、2CP、2DP、2CZ系列，主要用于電子設備中作整流用。

（5）選用發光二極管（LED）時，必須考慮正向工作電流（5mA、10mA、20mA、40mA）、正向工作電壓（1.5～3V）、反向擊穿電壓（≥5V）、極限功耗（50mW、100mW）、發光波長和亮度。例如，BT系列，主要用于顯示電路、報警電路。檢查發光二極管的方法是用萬用表R×10k擋測正、反向電阻，一般正向電阻應小于30kΩ，反向電阻應大于1MΩ，若正、反向電阻均為零，說明內部擊穿短路；若正、反向電阻均為∞，說明內部開路。

（6）光敏二極管：例如，2CU、2DU系列，是一種將光照強弱變化轉換成電信號的半導體器件，廣泛用于光電自動控制。光敏二極管的測量方法：暗阻的測量，在無光照的情況下，用黑布蓋住，將萬用表撥至R×1k擋，紅、黑表筆分別接光敏二極管的引腳，這時萬用表讀數若為幾歐姆，則黑表筆所接為正極，紅表筆接的是負極，這是正向電阻；反之，對調表筆測量反向電阻，一般讀數為幾百歐姆到∞。亮阻的測量，在光照的情況下，光敏二極管的反向電阻很小，僅為幾百歐姆。

（7）紅外發光二極管：例如，D101、D102（SE303）系列，把電能轉換成光能發出一種不可見光，廣泛用于遙控家用電器及各種遙控設備中。

（8）變容二極管：例如，2CC1、2CC12、2CC13系列，它的結電容隨外加反向電壓的大小而改變，常用于調諧電路。

3．晶體二極管的測量

（1）判斷二極管的正、負極。將萬用表置于R×1k擋或R×100擋，測二極管的阻值，如果測得的阻值較小，表明是正向電阻，此時黑表筆所接觸的一端為二極管的正極，紅表筆所接觸的一端為負極。如所測得的阻值很大，則表明為反向電阻值，此時紅表筆所接觸的一端為正極，另一端為負極。如圖2-18所示。

（2）二極管的整流電流一般都比檢波二極管的工作電流大，所以可以用R×1擋或R×10k擋進行檢測，也可以用R×1k擋或R×100擋進行檢測，但應注意的是，用不同量程所測的阻值是不完全一樣的。

對整流二極管的檢測方法與檢波二極管的方法基本一樣，其過程不再重復，用R×1k擋檢測時測得的正向電阻值一般為幾千歐姆至十幾千歐姆，其反向阻值應為∞。如反向電阻值為0，表明二極管已被擊穿。

2.4.2 晶體三極管

1．晶體三極管的外形及符號

三極管按所用半導體材料分為硅管和鍺管；按結構分為NPN管和PNP管；按用途分為低頻管、中頻管、高頻管、超高頻管、大功率管、中功率管、小功率管和開關管等。

晶體三極管的外形及符號如圖2-19所示。

2．晶體三極管的選用及測量

選用晶體三極管時，必須考慮電流放大系數β，反向電流ICBO、ICEO，反向擊穿電壓U(BR)CEO，最大允許集電極電流ICM，集電極最大允許耗散功率PCM，頻率參數fα、fβ、fT，開關參數td、tr、ts、tf等。根據不同的頻率、功率的大小，電路工作狀態和不同的要求，來選擇管子。常用的三極管如下。

用于低頻小功率放大的三極管，選用型號：鍺管，3AX系列、3BX系列。

用于高頻小功率放大的三極管，選用型號：鍺管，3AG系列；硅管，3CG、3DG系列。

用于低頻大功率放大的三極管，選用型號：鍺管，3AD系列；硅管，3DD系列。

用于高頻大功率放大的三極管，選用型號：硅管，3DA系列。

用于開關電路的三極管，選用型號：鍺管，3AK系列；硅管，3DK系列。

晶體三極管的電流放大系數β值的測量方法如圖2-20所示。

3．晶體三極管的管型與電極的判別

根據PN結的單向導電性，把萬用表置于R×10擋或R×100擋，分別測量兩個PN結的正、反向電阻，即可判別管子的類型和基極。方法是：黑表筆接觸被測管子的任一電極不動，紅表筆分別接觸另外兩個電極，若被測電阻為幾百歐姆時，則被測管子為NPN型，黑表筆接觸的電極是基極B。在C、B間跨接一只10kΩ電阻，兩次測量（表筆對調一次） B、C間電阻，阻值小的那一次，黑表筆接的是C極，另一個為E極。反之，紅表筆與黑表筆交換，則被測管子是PNP型，紅表筆接觸的電極是B極，如圖2-21所示。

4．二極管、三極管的質量鑒別

二極管的質量鑒別：用R×100擋測量，如圖2-22所示。

硅管：正向電阻400Ω左右，反向電阻為∞，是優質管子；

鍺管：正向電阻200Ω左右，測反向電阻指針略動，是優質管子。

正、反向電阻均為∞或為0，則為壞管子。

三極管由兩個PN結組成，測量方法與二極管相似。