1.4.3 实验3 晶体管性能测试与识别

一、实验目的

1）理解晶体管的工作原理，能够合理地选用晶体管。

2）能够从外观上简单地判断引脚，并能够运用万用表对晶体管的性能进行测试。

3）可以在一定条件下选用合适的晶体管进行替换。

二、实验设备与器件

1）不同型号和外形的晶体管（若干）。

2）万用表（指针式或数字式）。

三、实验内容与步骤

1.晶体管的选择

晶体管的分类方法很多，常用的按工作频率分为高频管、低频管、开关管；按功率大小分为大功率管、中功率管、小功率管；从封装形式分为金属封装和塑料封装。在选用时，应当根据实际情况来确定晶体管的种类和具体型号，否则将造成晶体管损坏。

2.晶体管的引脚判别

（1）从外观上辨识引脚

晶体管的三个引脚是按一定规定进行封装的，通常可以通过引脚的分布情况直接辨识出晶体管的基极、发射极、集电极，如图1-31所示为金属封装的晶体管三个引脚的分布，其中，图1-31b是超高频小功率晶体管，引脚D与外壳相连，用于消除二次谐波，图1-31d是低频大功率晶体管，外壳就是集电极的引出端。如图1-32所示为塑料封装的晶体管三个引脚的分布。

（2）用万用表判别晶体管的引脚

1）基极及管型的判别。

选用指针式万用表电阻档的R × 100档或R×1k档，用红表笔接晶体管的任意一个引脚，黑表笔分别与另外两个引脚相接，可以测出两个电阻值，然后用红表笔换接另一个引脚，重复上述测量步骤，得到另一组电阻值，依次测量三次。观察测得的三组数据，会发现其中有一组数据都很小的，由此可以判断出测量这组电阻值的红表笔所接引脚为基极，且晶体管的类型是PNP型；如果用黑表笔接一个引脚，重复上述测量方法，也可以得到三组测量数据，其中两个阻值都很小的那次测量黑表笔所接的引脚为基极，但是晶体管的类型是NPN型。

2）判别集电极和发射极。

如图1-33a所示为NPN型晶体管集电极和发射极的判别方法，如图1-33b所示为PNP型晶体管集电极和发射极的判别方法。在确定了晶体管基极和管型的基础上，假定另外两个引脚中的一个引脚为集电极，用手将基极和假设的集电极捏住，但注意：两个引脚不能接触；选用万用表的电阻档，测量集电极和发射极间的电阻，如果是NPN型管，先将假设的集电极接黑表笔，发射极接红表笔，观察指针摆动幅度，然后将两极对调，重复测量操作，观察指针摆动，如果两次摆动一大一小，说明假设正确，且摆动幅度大的那次黑表笔所接的电极是集电极。如果是PNP型晶体管，测量方法正好相反，请读者自行分析。

（3）用万用表初步判断晶体管的性能

在生产现场，往往不具备晶体管特性图示仪这样的测试设备，但又需要对晶体管的性能进行简单判断，这时可以用万用表测量晶体管的极间电阻的方法。

量程选择：小功率管应当选用R×1k档或R×100档。注意：不能用R×1档（该档电流较大）或R×10k档（该档电压较高），这两档有可能造成晶体管的损坏；大功率锗管则要用R×1档或R×10档，用其他档容易发生误判。

测量结果说明：性能良好的中、小功率晶体管，基极与集电极、基极与发射极之间的正向电阻一般是几百欧到几千欧，而基极与集电极、基极与发射极之间的反向电阻和集电极与发射极之间的极间正反向电阻都很高，为几百千欧。硅材料晶体管的极间电阻高于锗材料晶体管。

当晶体管内部断路时，测得的正向电阻近似于无穷大；当晶体管已击穿或短路时，测得的反向电阻很小或为零。

3.晶体管测试操作

由教师准备不同管型、不同封装的晶体管若干，其中有一部分是性能不正常的晶体管（如短路、断路或者性能变坏），由学生运用指针式万用表进行测量，判断晶体管的性能情况，并将测量结果和判断结果填入表1-10中。