项目4 识别与检测二、三极管 - 图文

项目四 识别与检测二、三极管

知识目标

1.理解三极管放大电路的工作原理。 2.掌握二极管、三极管的类型和特性。

3.掌握使用万用表检测二极管、三极管极性和质量的方法。 技能目标

1.能用面包板搭接三极管放大电路。

2.能识别二极管、三极管以及会使用万用表检测二极管和三极管质量。 3.能用万用表测量三极管放大电路的工作状态，理解电路是如何工作的。 4.能排除三极管放大电路常故障。

项目描述

放大器能放大信号，那是三极管的功劳！如图4.1所示是三极管放大电路原理图，本项目通过面包板搭接该电路，再通过万用表检测三极管以及三极管在放大电路中工作状态，理解电路工作原理。

图4.1是典型的固定偏置放大电路。RP、Rb是三极管基极偏置电阻,调节RP可改变基极偏置电流；Rc为集电极负载电阻，作用是将三极管的电流放大转换为电压放大。LED1、LED2为电路导通程度指示二极管；VT是具有电流放大作用的三极管。二极管VD用于控制电流流向及降低三极管工作电压。

电路工作原理：调节RP，三极管基极电流发生变化，三极管会有三种工作状态。当满足三极管的发射结正偏、集电结反偏时，三极管就处于放大状态，此时集电极电流IC受基极电流IB控制，成β倍变化；从发光二极管来看，LED1的亮度微小变化，LED2的亮度就会有较大变化，故三极管是电流控制型器件。

图4.1 三极管放大电路原理图

任务1 识别、检测三极管放大电路的元器件

任务描述

如图4.1所示，三极管放大电路使用了电池、电阻、发光二极管和微调电位器、三极管、二极管，本项目主要识别、检测三极管和二极管。

实践操作

器材准备：

本项目所需准备器材如表4.1所示 。

表4.1 三极管放大电路所需器材 元器件 其他材料 仪表 工具 10K? 1/4W电阻1只，200? 1/4W电阻1只，500KΩ微调电位器1只 ，红色Φ5发光二极管2只， 1N4148二-极管1只，S9014的三极管，9V叠层电池1节。 有鳄鱼夹的电池扣1套，SYB-120型面包板1块 MF47万用表1台，DT9205数字万用表1台 一字小起子1把 1.认识与检测二极管

第一步：? 认识二极管。

本项目使用的二极管型号为1N4148，是开关二极管，点接触型 。它的实物外形与内部结构示意图、电路符号如图4.2所示。可从外形标记上来判断二极管的正、负极，有黑色环一方为负极，另一方就为二极管的正极。由图4.2（b）可知二极管内有一个PN结，P区为正极，N区为负极，电流只能从P区流入，N区流出，故具有单向导电性。二极管一般用VD或D表示，电路符号中的箭头反向表示了电流流向。 负极 正极 负极

（a）二极管外形 （b）二极管结构示意图 （c）二极管电路符号及极性

图4.2 二极管外形、结构与电路符号 第二步：? 检测二极管。

如图4.3所示，指针万用表转换开关置于R×1K档，两表笔分别接二极管1N4148的两

个引脚，交换两表笔测得两次阻值，可观察到有一次阻值约为7K?（正向电阻），另一次阻值较大（接近为无穷大）。由此可判定该二极管正常可用；为硅材料；阻值小的一次黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。

负极 正极

（a）测量二极管正向电阻为7 K? （b）测量二极管反向电阻为∞

图4.3 指针万用表测量二极管1N4148的质量

2.认识与检测三极管

第一步：? 认识三极管。

本项目使用的三极管型号为S9014，是高频小功率管。它的实物外形与内部结构示意图、电路符号如图4.4所示。三极管S9014的封装形式为SOT-23，切面字符正对自己，引脚向下其三个引脚排列分别为发射极e、基极b、集电极c；由图4.4（b）可知三极管内部有两个PN结，三个区（集电区、基区、发射区），三个电极（集电极c、基极b、发射极e）；图4.4（c）是NPN型三极管，发射极上的箭头表示了三极管的类型和发射极的电流流向（从发射极流出），一般用V或VT表示三极管。

集电极c 基极b

e b c

发射极e

（a）三极管外形 （b）三极管结构示意图 （c）三极管电路符号及各极名称

图4.4 三极管外形、结构与电路符号 第二步：? 检测三极管。

如图4.5所示。指针万用表转换开关置于R×1K档，黑笔接三极管S9014的中间引脚，红表笔分别接三极管另外两引脚。即Rbe和Rbc值。

基极

图4.5 检测三极管

可观察到：指针偏转，阻值均为11K?左右，由此可判定该管为NPN，材料为硅管，黑笔接的是基极（b）。再用红笔接三极管中间引脚，黑表笔分别接三极管另外两引脚，可观察到此时指针不动，阻值为无穷大，即Reb和Rcb值。即可判定此三极管正常可用。

然后，指针万用表转换到R×10K档，两表笔接触S9014除基极以外的另两脚的阻值，交换两表笔将测得两次阻值，由阻值小的一次可判断黑表笔接的是发射极（e），红表笔接的是集电极（c）。

使用hEF档可测量三极管的直流放大系数?，只需将三极管S9014的三个引脚对应插入三极管hEF测试插孔（N列），由万用表的第7条刻度线（hEF读数标尺）直接读出?值。

3.认识与检测微调电位器

第一步：? 认识微调电位器。

本项目使用的电位器是无柄的微调电位器，其实物外形与内部结构示意图、电路符号如图4.6所示。电位器上标示“504”，表示其标称值采用了数码法，固定标称阻值为500K?。从图4.6(b)可见，微调电位器内部结构与有柄电位器基本相似，同样有三个引脚（A、C为固定端，B为滑动端），使用一字起子旋动塑料架时，即可改变滑动端与固定端之间的阻值。常使用的电路符号有两种都可表示RP，如图4.6（c）所示。

或

（a）外形 （b）结构示意图 （c）电路符号

图4.6 微调电位器外形、结构与电路符号 第二步：? 检测微调电位器。

与有柄电位器检测方法相同。测量500KΩ的电阻万用表需转换到R×10K档来检测，检测阻值变化情况时，使用起子旋动电位器，观察阻值变化范围及是否连续增大或连续减小，不能有跳动或一直为0或一直为∞。

任务1操作评价

将你识别、检测三极管放大电路中元器件有关数据填入表4.2中。外形示意图和表档位每空0.5分，测量结果每空1分，共25分。

（提示：Rbe表示黑笔接b极，红笔接e极；Reb表示黑笔接e极，红笔接b极）

表4.2 三极管放大电路的元器件识别检测表（MF47表） 代号 元件名称 Rb Rc 规 格/型号 外形示意图（有极性需标示） 棕黑橙金 红黑棕金 检 测 表档位 R×1K R×10 R×10K R×10K 测 量 结 果 实测阻值： 实测阻值： 正向阻值： 反向阻值： 正向阻值： 反向阻值： 电阻器 0.25W 10K? 电阻器 0.25W 200? Φ5红色 Φ5红色 LED1 发光二极管 LED2 发光二极管

VCC RP VD VT 电池 9V 10V R×10K R×1K R×1K R×10K R×10

实测电压值： 固定值： 变化情况： 电位器 500KΩ 二极管 1N4148 三极管 9014 正向阻值： 反向阻值： Rbe= Rbc= Reb= Rcb= Rce= Rec= hFE= 任务2 搭接三极管放大电路

任务描述

将电阻、发光二极管、电位器、二极管、三极管按图4.1所示关系搭接在面包板上；接通电源后调节RP，使LED1的发光程度在微小范围内变化时，LED2的发光程度变化范围会很大。

实践操作

器材准备：表4.1所示器材

1.搭接电路

第一步：? 分析如何布局，便于后面测试电压、电流；设计出合理的布局示意图，参考图三极管放大电路连接示意图4.7所示。

图4.7 三极管放大电路连接示意图

第二步：? 在面包板上依据图4.1的关系搭接电路。注意二极管的正、负极，三极管的基极、集电极、发射极，还有微调电位器只用到两个引脚。

第三步：? 检查电路连接无误后，电源正极接VD的正极，电源负极接三极管e极（发射极）。此时你观察到什么现象？调节RP使其阻值从最大到最小时，同时观察发光二极管LED1和 LED2有什么变化？ 搭接后的三极管放大电路如图4.8所示。

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