林鍵
摘 要:三極管憑借其體積小,壽命長,效率高等特點,廣泛應用在我們的生產和生活當中,為我國科技進步的發(fā)展做出了重大貢獻。因此,各類職業(yè)院校和很多高校已將三極管的學習納入課程當中。春季高考帶給考生更多接受高等教育的機會,近年來,參加春季高考的學生不斷增加,學生們的高考壓力也在不斷增大,現將三極管在春季高考中的考點進行匯總,以便廣大考生參考學習。
關鍵詞: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
春季高考開設專業(yè)覆蓋財會金融、土建水利、機械制造、電力電子、機電交通等十幾個大類,其中電力電子、機電交通和機電一體化專業(yè)中都對三極管相關知識的掌握有一定的要求。具體內容如下:
1 三極管在春季高考中的考綱要求
(1)理解三極管的構造、電流放大作用、伏安特性和主要參數。(2)會用萬用表判別三極管的管型及管腳極性。
2 三極管的考點知識匯總及常考題目分析
(1)三極管有NPN型和PNP型兩種管型,每種類型都是兩個PN結(發(fā)射結和集電結)構成,有三個區(qū)(發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū))和三個電極(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質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系:,
電流放大系數:
例1:關于三極管放大的實質,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:三極管的實質是實現“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,與間的關系。(3)三極管的三種狀態(tài)。
A.放大狀態(tài):發(fā)射結正偏、集電結反偏 。 B.截止狀態(tài):發(fā)射結反偏或零偏、集電結反偏 。 C.飽和狀態(tài):發(fā)射結正偏、集電結正偏 。
例1:NPN型三極管處于放大狀態(tài)時,各極電位關系是( )
A.VC>VB>VE B.VC
答案:A 分析:根據三極管處于放大狀態(tài)的條件是發(fā)射結正偏,集電結反偏。當三極管為NPN型時,即VC>VB>VE ;PNP型時,VE>VB> VC 。
例2:已知某晶體管處于放大狀態(tài),測得其三個級的電位分別為6V、9V和6.3V,則6V所對應的電極為( )。
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電位對應集電極,6.3V對應基極,6V對應發(fā)射極。
4 三極管的主要參數
(1)電流放大系數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:當基極開路時,加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓。若Uce>U(BR)ceo,三極管會被擊穿。(5)集電極最大耗散功率Pcm:指三極管上的實際平均功率應小于此值(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,因為Pc>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,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)運用原理:三極管中存在兩個PN結;萬用表黑表筆接內電源的正極。(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,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:本題誤讓學生以為當調換紅黑表筆時,測量阻值就會變小,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,兩次測量阻值也會較大。因此無法確定管子管型。此題,只要記住判斷基極和管型時,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上(假定為NPN型)。①假定一個引腳為集電極,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。⑤將假定的集電極和發(fā)射極對調,重復上述測量步驟,再次記錄萬用表指針讀數。⑥對比兩次測量值,讀數值較小的一次,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。則讀數值小的一次紅表筆所接為集電極。
7 總結
三極管作為電力電子、機電一體化和汽車交通專業(yè)中的必考考點,以上內容僅為三極管作為單一元件的考核內容,它是學好放大電路的基礎。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容之一。技能考試中,對三極管組成電路的焊接和調試也有一定的要求。因此,學好三極管相關知識是非常有必要的。