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文檔簡介
三極管的外形及電路符號
01.1三極管的感性認(rèn)識02.2三極管的物理結(jié)構(gòu)與電路符號目錄01ONE1三極管的感性認(rèn)識
1.1印制板上的三極管圖6-1為一個電視機(jī)的主板實物圖,在圖中標(biāo)注的地方就是三極管,這幾個三極管由于功率較大,都加裝了散熱片。三極管在電路和印制板上常用“Q、VT”表示。
1.1印制板上的三極管INCLUDEPICTURE\d"/UploadFiles/FCK/2017-07/6363484798039824521422401.png"INET圖6-1印制板上的三極管
1.2常見三極管的外形常見三極管的外形有很多,圖6-2列舉了部分三極管。在圖6-2中有小功率的三極管,也有中功率和大功率的三極管,這些由于發(fā)熱較大,需要加裝散熱器,才能穩(wěn)定正常工作。圖6-2常見三極管的外形02ONE2三極管的物理結(jié)構(gòu)與電路符號
2.1三極管的物理結(jié)構(gòu)三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié),兩個PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種,如圖6-3從三個區(qū)引出相應(yīng)的電極,分別為基極B發(fā)射極E和集電極C。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電極?;鶇^(qū)很薄,而發(fā)射區(qū)較厚,雜質(zhì)濃度大,PNP型三極管發(fā)射區(qū)“發(fā)射”的是空穴,其移動方向與電流方向一致,故發(fā)射極箭頭向里;NPN型三極管發(fā)射區(qū)“發(fā)射”的是自由電子,其移動方向與電流方向相反,故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。三極管的PN結(jié)如圖6-4所示。
2.1三極管的物理結(jié)構(gòu)圖6-3三極管的E、B和C三極圖6-4三極管的PN結(jié)
2.2三極管的電路符號常見三極管的電路符號如表6-1所示。表6-1中列出的三極管,在實際電路中是會遇到的,大家要掌握圖形符號,要能在電路圖中進(jìn)行識別。表6-1三極管的電路符號謝謝三極管分類命名作用
3三極管的分類015三極管在電路中的工作狀態(tài)024三極管的命名方法036三極管的作用04目錄01ONE3三極管的分類
3三極管的分類三極管的種類很多,通常按以下方法進(jìn)行分類。(1)依據(jù)管芯所用半導(dǎo)體材料不同,分為硅管和鍺管。硅管受溫度影響較小,工作穩(wěn)定,因此在自動控制設(shè)備中常用硅管。(2)按三極管內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)不同,分為NPN型和PNP型兩類。目前我國制造的硅管多為NPN型(也有少量PNP型),鍺管多為PNP型。(3)按工作頻率不同,可分為高頻管(工作頻率不低于3MHz)和低頻管(工作頻率在3MHz以下)。(4)依據(jù)功率不同,分為小功率管(耗散功率小于1W)和大功率管(耗散功率不低于1W)。(5)按用途不同,分為普通放大三極管和開關(guān)三極管、達(dá)林頓管、光敏管等。02ONE4三極管的命名方法
4三極管的命名方法根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),半導(dǎo)體器件型號由五部分組成,其每一部分的含義如表6-2所示。表6-2國產(chǎn)半導(dǎo)體器件的型號命名方法第一部分用數(shù)字“3”表示三極管。第二部分是用字母表示管子的材料和極性,“A”表示PNP型鍺材料,“B”表示NPN型鍺材料,“C”表示PNP型硅材料,“D”表示NPN型硅材料。第三部分是用字母表示管子的類型,“X”表示低頻小功率管,“G”表示高頻小功率管,“D”表示低頻大功率管,“A”表示高頻大功率管。第四部分用數(shù)字表示器件的序號,序號不同的三極管其特性不同。第五部分用字母表示規(guī)格號,序號相同、規(guī)格號不同的三極管特性差別不大,只是某個或某
4三極管的命名方法幾個參數(shù)有所不同。目前使用的進(jìn)口三極管常以“2N”或“2S”為開頭。開頭的“2”表示有兩個PN結(jié)的元件,三極管屬這一類型。“N”表示該器件在美國電子工業(yè)協(xié)會注冊登記,“S”則表示該器件在日本電子工業(yè)協(xié)會注冊登記。例如,3AD50C表示低頻大功率PNP型鍺管;3DG6E表示高頻小功率NPN型硅管。03ONE5三極管在電路中的工作狀態(tài)
5三極管在電路中的工作狀態(tài)三極管有三種工作狀態(tài):截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)。當(dāng)三極管用于不同目的時,它的工作狀態(tài)是不同的。1(1)截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)三極管的工作電流為零或很小時,即IB=0時,IC和IE也為零或很小,三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。2(2)放大狀態(tài)。在放大狀態(tài)下,IC=IB,其中(放大倍數(shù))的大小是基本不變的(放大區(qū)的特征)。有一個基極電流就有一個與之相對應(yīng)的集電極電流。3(3)飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下,當(dāng)基極電流增大時,集電極電流不再增大許多,當(dāng)基極電流進(jìn)一步增大時,集電極電流幾乎不再增大。404ONE6三極管的作用
6三極管的作用三極管的作用主要有放大、開關(guān)作用。
電流放大三極管是一個電流控制器件,它用基極電流IB來控制集電極電流IC和發(fā)射極電流IE,沒有IB就沒有IC和IE,只要有一個很小的IB,就有一個很大的IC。在放大電路中,就是利用三極管的這一特性來放大信號的。
開關(guān)作用當(dāng)三極管做開關(guān)時,工作在截止、飽和兩個狀態(tài)。在三極管開關(guān)電路中,三極管的集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于一個開關(guān),當(dāng)三極管截止時它的集電極和發(fā)射極之間的內(nèi)阻很大,相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài);當(dāng)三極管飽和時它的集電極和發(fā)射極之間內(nèi)阻很小,相當(dāng)于開關(guān)的接通狀態(tài)。導(dǎo)通狀態(tài)的工作條件:UB>UE且UBE≥0.7V,CE結(jié)內(nèi)阻很小,此時電流可以從集電極經(jīng)CE結(jié)流向發(fā)射極。截止?fàn)顟B(tài)的工作條件:UBE<0.7V時,也就是基極沒有電流時,CE結(jié)內(nèi)阻很大,此時CE結(jié)沒有電流流過。硅三極管和鍺三極管的導(dǎo)通、截止電壓也是不同的。
開關(guān)作用硅三極管:導(dǎo)通電壓UBE>0.7V,截止電壓UBE<0.7V。鍺三極管:導(dǎo)通電壓UBE>0.3V,截止電壓UBE<0.3V。謝謝三極管識別檢測與替換
6.7晶體三極管的識別016.8晶體管的選用與代換02目錄01ONE6.7晶體三極管的識別
6.7.1三極管電極的識別一般三極管的外殼上都印有型號和標(biāo)記。常用的小功率硅管和鍺管有塑料外殼封裝和金屬外殼封裝兩種,其引腳排列如圖6-5所示。塑料外殼封裝的NPN型三極管識別時,面對側(cè)平面將三根電極置于下方,從左到右三根電極依次為E、B、C。金屬外殼封裝的管殼上一般有定位銷,將引腳底朝上,從定位銷起按順時針方向三根電極依次為E、B、C。圖6-5三極管電極的識別
6.7.2萬用表判別三極管電極將指針式萬用表置于電阻R×1k擋或R×100擋,用紅表筆接三極管的某一引腳(假設(shè)基極),再用黑表筆分別接另外兩個引腳。如果表針指示的兩次都很大,該管便是NPN型管,其中紅表筆所接的那一引腳是基極。若表針指示的兩個阻值均很小,則說明這是一只PNP型管,紅表筆所接的那一引腳是基極。如圖6-6所示。若無一個電極符合上述測量結(jié)果,說明三極管已壞。將兩表筆分別接除基極之外的兩電極,假設(shè)其中一個引腳為C極,如果是NPN型管,用手指壓住基極與假設(shè)的C極,黑表筆和紅表筆分別接在CE之間,可測得一電阻值;然后將兩表筆交換,用手指壓住基極與另一個假設(shè)的C極,同樣又測得一電阻值;兩次測量中阻值小的一次黑表筆所對應(yīng)的是NPN型管的集電極,紅表筆所對應(yīng)的是發(fā)射極。如果是PNP型管,按上述方法測量兩次,其中電阻小的一次紅表筆對應(yīng)的是PNP型管的集電極,黑表筆對應(yīng)的是發(fā)射極。
6.7.2萬用表判別三極管電極圖6-6判斷基極
6.7.3萬用表測量三極管β值把萬用表放到R×10擋,即hFE擋,表筆短接調(diào)零。把三極管E、B、C引腳放到對應(yīng)的E、B、C插孔里面(NPN管放N一側(cè),PNP管放P一側(cè))。指針偏轉(zhuǎn),讀取hFE刻度讀數(shù)即三極管β值。
6.7.4數(shù)字萬用表測量三極管沒有指針式萬用表,只有數(shù)字式萬用表,怎樣辨別普通三極管的E、B、C極?就以分辨三極管E、B、C三極來說,指針式萬用表就比數(shù)字式萬用表方便快捷,熟練者可在10秒左右就有結(jié)果。若確實沒有指針式萬用表,也可用數(shù)字萬用表。以下是具體步驟。(1)先用二極管擋找出B極,并判斷是PNP還是NPN;有沒有擊穿。(2)當(dāng)B極確定,極性確定,管子是好的。
6.7.4數(shù)字萬用表測量三極管(3)可用兩次管壓降來判斷,假設(shè)是紅筆測出的基極,則為NPN管,此時壓降小的一次,黑筆接的為集電極C極。假設(shè)是黑筆測出的基極,則為NPN管,此時壓降小的一次,紅筆接的為集電極C極。(這一方法與測hfe不態(tài)一樣,請大家掌握)
6.7.5三極管好壞檢測1.普通三極管的檢測測量三極管的好壞方法如下。(1)檢查三極管的兩個PN結(jié)。以PNP管為例來說明,一只PNP型的三極管的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩只二極管,負(fù)極靠負(fù)極接在一起。首先用萬用表R×100或R×1k擋測一下E與B之間和E與C之間的正反向電阻。當(dāng)紅表筆接B時,用黑表筆分別接E和C應(yīng)出現(xiàn)兩次阻值小的情況。然后把接B的紅表筆換成黑表筆,再用紅表筆分別接E和C,將出現(xiàn)兩次阻值大的情況。被測三極管符合上述情況,說明這只三極管是好的。
6.7.5三極管好壞檢測電壓檢測判斷法在實際應(yīng)用中,中、小功率三極管多直接焊接在印制電路板上,由于元件的安裝密度大,拆卸比較麻煩,因此在檢測時常常通過用萬用表直流電壓擋,去測量被測三極管各引腳的電壓值,來推斷其工作是否正常,進(jìn)而判斷其好壞。2.大功率晶體三極管的檢測可以參考錄制的視頻利用萬用表檢測中、小功率三極管的極性、管型及性能的各種方法,對檢測大功率三極管來說基本上適用。但是,由于大功率三極管的工作電流比較大,因而其PN結(jié)的面積也較大。PN結(jié)較大,其反向飽和電流也必然增大。因此,要像測量中、小功率三極管極間電阻那樣,使用萬用表的R×1k擋測量,必然測得的電阻值很小,好像極間短路一樣,所以通常使用R×10或R×1擋檢測大功率三極管。
6.7.5三極管好壞檢測普通達(dá)林頓管的檢測用萬用表對普通達(dá)林頓管的檢測包括識別電極、區(qū)分PNP和NPN類型、估測放大能力等項內(nèi)容。因為達(dá)林頓管的E-B極之間包含多個發(fā)射結(jié),所以應(yīng)該使用萬用表能提供較高電壓的R×10k擋進(jìn)行測量。4.大功率達(dá)林頓管的檢測具體可按下述幾個步驟進(jìn)行:(1)用萬用表R×10k擋測量B、C之間PN結(jié)電阻值,應(yīng)明顯測出具有單向?qū)щ娦阅堋U?、反向電阻值?yīng)有較大差異。(2)在大功率達(dá)林頓管B-E之間有兩個PN結(jié),并且接有電阻R1和R2。用萬用表電阻擋檢測時,當(dāng)正向測量時,測到的阻值是B-E結(jié)正向電阻與R1、R2阻值并聯(lián)的結(jié)果;當(dāng)反向測量時,發(fā)射結(jié)截止,測出的則是(R1+R2)電阻之和,大約為幾百歐,
6.7.5三極管好壞檢測普通達(dá)林頓管的檢測且阻值固定,不隨電阻擋位的變換而改變。但需要注意的是,有些大功率達(dá)林頓管在R1、R2上還并有二極管,此時所測得的則不是(R1+R2)之和,而是(R1+R2)與兩只二極管正向電阻之和的并聯(lián)電阻值。5.帶阻尼行輸出三極管的檢測將萬用表置于R×1擋,通過單獨測量帶阻尼行輸出三極管各電極之間的電阻值,即可判斷其是否正常,具體測試原理、方法及步驟如下。(1)將紅表筆接E,黑表筆接B,此時相當(dāng)于測量大功率管B-E結(jié)的等效二極管與保護(hù)電阻R并聯(lián)后的阻值,由于等效二極管的正向電阻較小,而保護(hù)電阻R的阻值一般也僅有20~50,因此兩者并聯(lián)后的阻值也較?。环粗?,將表筆對調(diào),即紅表筆接B,黑表筆接E,則測得的是大功率管B-E結(jié)等效二極管的反向電阻值與保護(hù)電阻R的并聯(lián)阻值,由于等效二極管反向電阻值較大,因此,此時測得的阻值即是保護(hù)電阻R的值,此值仍然較小。
6.7.5三極管好壞檢測普通達(dá)林頓管的檢測(2)將紅表筆接C,黑表筆接B,此時相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管B-C結(jié)等效二極管的正向電阻,一般測得的阻值也較小;將紅、黑表筆對調(diào),即將紅表筆接B,黑表筆接C,則相當(dāng)于測量管內(nèi)大功率管B-C結(jié)等效二極管的反向電阻,測得的阻值通常為無窮大。(3)將紅表筆接E,黑表筆接C,相當(dāng)于測量管內(nèi)阻尼二極管的反向電阻,測得的阻值一般都較大,約300至無窮大;將紅、黑表筆對調(diào),即紅表筆接C,黑表筆接E,則相當(dāng)于測量管內(nèi)阻尼二極管的正向電阻,測得的阻值一般都較小,約幾歐至幾十歐。02ONE8晶體管的選用與代換
6.8.1晶體管的選用晶體管的品種繁多,不同的電子設(shè)備與不同的電子電路,對晶體管各項性能指標(biāo)的要求是不同的。所以,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求來選擇不同用途、不同類型的晶體管。(1)一般高頻晶體管的選用:一般小信號處理(如圖像中放、緩沖放大等)電路中使用的高頻晶體管,可以選用特征頻率范圍在30~300MHz的高頻晶體管,如3DG6、3DG8、3CG21、3SA1015、2SA673、2SA733、S9011、S9012、S9014、S9015、2S5551、2S5401、BC337、BC338、BC548、BC558等型號的小功率晶體管。(2)末級視放輸出管的選用:彩色電視機(jī)中使用的末級視放輸出管,應(yīng)選用特征頻率高于80MHz的高頻晶體管。
6.8.1晶體管的選用(3)行推動管的選用:彩色電視機(jī)中使用的行推動管,應(yīng)選用大、中功率的高頻晶體管,其耗散功率應(yīng)大于或等于10W,最大集電極電流應(yīng)大于150mA,最高反向電壓應(yīng)大于或等于250V。一般可選用3DK204、2SC1569、2SC2482、2SC2655、2SC2688等型號的三極管。(4)行輸出管的選用:彩色電視機(jī)中使用的行輸出管屬于高反壓大功率晶體管,其最高反向電壓應(yīng)大于或等于1200V,耗散功率應(yīng)大于或等于50W,最大集電極電流應(yīng)大于或等于3.5A(大屏幕彩色電視機(jī)行輸出管的耗散功率應(yīng)大于或等于60W,最大集電極電流應(yīng)大于5A)。(5)開關(guān)三極管的選用:小電流開關(guān)電路和驅(qū)動電路中使用的開關(guān)晶體管,其最高反向電壓低于100V,耗散功率低于1W,最大集電極電流小于1A,可選用3CK3、3DK
6.8.1晶體管的選用4、3DK9、3DK12等型號的小功率開關(guān)晶體管。大電流開關(guān)電路和驅(qū)動電路中使用的開關(guān)晶體管,其最高反向電壓大于或等于100V,耗散功率高于30W,最大集電極電流大于或等于5A,可選用3DK200、DK55、DK56等型號的大功率開關(guān)晶體管。開關(guān)電源等電路中使用的開關(guān)晶體管,其耗散功率大于或等于50W,最大集電極電流大于或等于3A,最高反向電壓高于800V。一般可選用2SD820、2SD850、2SD1403、2SD1431、2SD1553、2SD1541等型號的高反壓大功率開關(guān)晶體管。
6.8.1晶體管的選用(6)達(dá)林頓管的選用:達(dá)林頓管廣泛應(yīng)用于音頻功率輸出、開關(guān)控制、電源調(diào)整、繼電器驅(qū)動、高增益放大等電路中。(7)音頻功率放大互補(bǔ)對管的選用:音頻功率放大器的低放電路和功率輸出電路,一般均采用互補(bǔ)推挽對管(通常由1只NPN型晶體管和1只PNP型晶體管組成)。選用時要求兩管配對,即性能參數(shù)要一致。(8)帶阻晶體管的選用:帶阻晶體管是錄像機(jī)、影碟機(jī)、彩色電視機(jī)中常用的晶體管,其種類較多,但一般不能作為普通晶體管使用,只能“專管專用”。選用帶阻晶體管時,應(yīng)根據(jù)電路的要求(如輸入電壓的高低、開關(guān)速度、飽和深度、功耗等)及其內(nèi)部電阻器的阻值搭配,選擇合適的管型。
6.8.1晶體管的選用(9)光敏三極管的選用:光敏三極管和其他三極管一樣,不允許其電參數(shù)(如最高工作電壓、最大集電極電流和最大允許功耗等)超過最大值,否則會縮短光敏三極管的使用壽命,甚至燒毀三極管。
6.8.2晶體管的代換晶體管的代換方法有直接代換和間接代換兩種。(1)直接代換:晶體管損壞后,在無同型號晶體管更換的情況下,也可以用類型相同、特性相近、外形相似的三極管直接代換損壞的晶體管。圖6-8阻尼行輸出管的代換
6.8.2晶體管的代換(2)間接代換:對于找不到可直接代換的晶體管,也可以采用間接代換的方法。例如,阻尼二極管的行輸出管損壞后,可以用1只與其主要參數(shù)(指耗散功率、最大集電極電流、最高反向電壓等)相同的大功率開關(guān)管,在其集電極與發(fā)射極之間并接1只阻尼二極管(二極管的正極接開關(guān)管的發(fā)射極,二極管的負(fù)極接開關(guān)管的集電極)來間接代換,如圖6-8所示。
6.8.2晶體管的代換帶阻晶體管損壞后,可以用1只與其主要參數(shù)相同的晶體管,在其基極、發(fā)射極之間并接合適阻值的電阻器(具體應(yīng)視被代換帶阻晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而定)來間接代換。達(dá)林頓管或高值晶體管、大功率晶體管等損壞后,也可以用兩只晶體管復(fù)合連接后來代換。謝謝可控硅的識別電路符號與特性
1晶閘管的感性認(rèn)識012可控硅的概念和結(jié)構(gòu)023晶閘管的主要工作特性03目錄01ONE1晶閘管的感性認(rèn)識
1.1印制板上的晶閘管以一個臺燈調(diào)光電路的實物為例進(jìn)行介紹。調(diào)光臺燈電路板如圖7-1所示。圖中標(biāo)注的為可控硅(晶閘管)。圖7-1可控硅電路安裝實物
1.2常見可控硅的外形可控硅的外形有多種,圖7-2列舉了部分可控硅。圖7-2可控硅的外形02ONE2可控硅的概念和結(jié)構(gòu)
2可控硅的概念和結(jié)構(gòu)晶閘管又稱為可控硅。它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管等。單向晶閘管,也就是人們常說的普通晶閘管,它是由四層半導(dǎo)體材料組成的,有三個PN結(jié),對外有三個電極[圖7-3(a)]:第一層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽極A,第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G,第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號[圖7-3(b)]可以看到,它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷?,關(guān)鍵是多了一個控制極G,這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。
2可控硅的概念和結(jié)構(gòu)圖7-3晶閘管03ONE3晶閘管的主要工作特性
3晶閘管的主要工作特性圖7-4晶閘管連接電路示教板(圖7-4)。晶閘管VS與小燈泡EL串聯(lián)起來,通過開關(guān)S接在直流電源上。注意陽極A是接電源的正極,陰極K接電源的負(fù)極,控制極G通過按鈕開關(guān)SB接在3V直流電源的正極(這里使用的是KP5型晶閘管,若采用KP1型,應(yīng)接在1.5V直流電源的正極)。晶閘管與電源的這種連接方式稱為正向連接,也就是說,給晶閘管陽極和控制極所加的都是正向電壓。現(xiàn)在合上電源開關(guān)S,小燈泡不亮,說明晶閘管沒有導(dǎo)通;再按一下按鈕開關(guān)SB,給控制極輸入一個觸發(fā)電壓,小燈泡亮了,說明晶閘管導(dǎo)通了。
3晶閘管的主要工作特性這個實驗告訴我們,要使晶閘管導(dǎo)通,一是在它的陽極A與陰極K之間外加正向電壓,二是在它的控制極G與陰極K之間輸入一個正向觸發(fā)電壓。晶閘管導(dǎo)通后,松開按鈕開關(guān),去掉觸發(fā)電壓,仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)。晶閘管的特點是“一觸即發(fā)”。但是,如果陽極或控制極外加的是反向電壓,晶閘管就不能導(dǎo)通。謝謝7.5單向晶閘管
7.5.1單向晶閘管的結(jié)構(gòu)單向晶閘管的結(jié)構(gòu)、符號如圖7-5所示。圖7-5晶閘管的結(jié)構(gòu)及符號單向晶閘管內(nèi)部有四個區(qū)域,三個PN結(jié)。外部引出三個電極:陽極A、陰極K、控制極(也稱為門極)G。晶閘管的外形如圖7-6所示。晶閘管的外形有塑封式晶閘管、螺栓式晶閘管、平板式晶閘管等。
7.5.1單向晶閘管的結(jié)構(gòu)圖7-6晶閘管的外形
7.5.2用萬用表判測單向晶閘管晶閘管的引腳判別如圖7-7所示,萬用表置R×1k擋,設(shè)晶閘管三只引腳中任一引腳為控制極,用黑表筆接控制極G,然后用紅表筆分別接觸另外兩個電極,若兩次中只有一次呈現(xiàn)小阻值,PN結(jié)正向?qū)?,則這一次中黑表筆接的電極是控制極G,紅表筆所接電極是陰極K。另一電極即為陽極A。若兩次測得阻值都為無限大,所設(shè)電極不是控制極,再另選設(shè)一電極再測,直到測出為止。在測試中,判出了三個電極后,還要測試門極和陰極之間的反向電阻,若門極和陰極之間的反向電阻很小,說明G、K之間的PN結(jié)已損壞。若測試中任何兩電極間正向電阻都很小或都是無限大,也說明晶閘管已壞。
7.5.2用萬用表判測單向晶閘管觸發(fā)特性測試測試出三個電極后,用萬用表可簡單測試單向晶閘管的觸發(fā)特性。如圖7-8所示,萬用表調(diào)到R×1擋,將黑表筆接A,紅表筆接K;在A和G之間直接用黑表筆接觸G一下,A、K之間呈導(dǎo)通狀態(tài)(小電阻);然后撤去A、G之間電阻(或黑表筆與G的斷開),這時萬用表仍保持導(dǎo)通狀態(tài),說明晶閘管觸發(fā)特性良好。對于電流在5A以上的中、大功率普通晶閘管,萬用表R×1擋所提供的電流偏低,晶閘管不能完全導(dǎo)通,故檢測時可在黑表筆端串接一只200可調(diào)電阻和1~3節(jié)1.5V干電池進(jìn)行測量。
7.5.2用萬用表判測單向晶閘管觸發(fā)特性測試圖7-7萬用表判斷晶閘管的電極圖7-8萬用表判斷晶閘管的特性謝謝7.5.3用萬用表判別雙向晶閘管01ONE5.3用萬用表判別雙向晶閘管
雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號如圖7-9所示,雙向晶閘管從內(nèi)部上看有多個區(qū)域和多個PN結(jié),相當(dāng)于兩個單向晶閘管的并聯(lián)。外部引出三個電極:T1、T2和G。圖7-9雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)和電路符號當(dāng)G極和T1相對于T2的電壓為負(fù)時,導(dǎo)通方向為T2到T1,此時T2為陽極,T1為陰極。
雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號當(dāng)G極和T2相對于T1的電壓為負(fù)時,導(dǎo)通方向為T1到T2,此時T1為陽極,T2為陰極。雙向晶閘管也具有去掉觸發(fā)電壓后仍能維持導(dǎo)通的特性,只有當(dāng)T1、T2間電壓降低到不足以維持導(dǎo)通或T1、T2間電壓改變極性時又沒有觸發(fā)電壓時,晶閘管被阻斷。
用萬用表判測雙向晶閘管找出T2極之后,剩下的兩引腳便是電極T1和門極G。測量這兩引腳之間的正、反向電阻值,會測得兩個均較小的電阻值。在電阻值較?。s幾十歐姆)的一次測量中,黑表筆接的是主電極T1,紅表筆接的是門極G。①判別各電極:從結(jié)構(gòu)上看,G與T1極靠近,距T2極較遠(yuǎn)。因此,G與T1間正反向電阻都很小。用萬用表R×1或R×10擋分別測量雙向晶閘管三個引腳間的正、反向電阻值,若測得某一引腳與其他兩引腳均不通,則此引腳便是電極T2。01在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容②判別其好壞:用萬用表R×1或R×10擋測量雙向晶閘管的T1與T2之間、T2與門極G之間的正、反向電阻值,正常時均應(yīng)接近無窮大。若測得電阻值均很小,則說明該晶02
用萬用表判測雙向晶閘管閘管電極間已擊穿或漏電短路。測量T1與門極G之間的正、反向電阻值,正常時均應(yīng)在幾十歐姆()至一百歐姆()之間(黑表筆接T1極、紅表筆接G極時,測得的正向電阻值較反向電阻值略小一些)。若測得T1極與G極之間的正、反處電阻值均為無窮大,則說明該晶閘管已開路損壞。③觸發(fā)能力檢測:對于工作電流為8A以下的小功率雙向晶閘管,可用萬用表R×1擋直接測量。測量時先將黑表筆接T2,紅表筆接T1,然后用鑷子將T2極與門極G短路,給G極加上正極性觸發(fā)信號,若此時測得的電阻值由無窮大變?yōu)槭畮讱W姆(),則說明該晶
用萬用表判測雙向晶閘管閘管已被觸發(fā)導(dǎo)通,導(dǎo)通方向為T2→T1。再將黑表筆接T1,紅表筆接T2,用鑷子將T2極與門極G之間短路,給G極加上負(fù)極性觸發(fā)信號時,測得的電阻值應(yīng)由無窮大變?yōu)槭畮讱W姆,則說明該晶閘管已被觸發(fā)導(dǎo)通,導(dǎo)通方向為T1→T2。若在晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通后斷開G極,T2、T1極間不能維持低阻導(dǎo)通狀態(tài)而阻值變?yōu)闊o窮大,則說明該雙向晶閘管性能不良或已經(jīng)損壞。若給G極加上正(或負(fù))極性觸發(fā)信號后,晶閘管仍不導(dǎo)通(T1與T2間的正、反向電阻值仍為無窮大),則說明該晶閘管已損壞,無觸發(fā)導(dǎo)通能力。
用萬用表判測雙向晶閘管對于工作電流以8A以上的中、大功率雙向晶閘管,在測量其觸發(fā)能力時,可先在萬用表的某支表筆上串接1~3節(jié)1.5V干電池,然后再用R×1擋按上述方法測量。謝謝7.6晶閘管的選用、代換
6.1晶閘管的選用晶閘管的選用有以下要點。(1)選擇晶閘管的類型:晶閘管有多種類型,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求合理選用。若用于交直流電壓控制、可控整流、交流調(diào)壓、逆變電源、開關(guān)電源保護(hù)電路等,可選用普通晶閘管。若用于交流開關(guān)、交流調(diào)壓、交流電動機(jī)線性調(diào)速、燈具線性調(diào)光及固體繼電器、固體接觸器等電路中,應(yīng)選用雙向晶閘管。若用于交流電動機(jī)變頻調(diào)速、逆變電源及各種電子開關(guān)電路等,可選用門極關(guān)斷晶閘管。若用于鋸齒波發(fā)生器、長時間延時器、過電壓保護(hù)器及大功率晶體管觸發(fā)電路等,可選用BTG晶閘管。
6.1晶閘管的選用(2)選擇晶閘管的主要參數(shù):晶閘管的主要參數(shù)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求而定。03所選晶閘管應(yīng)留有一定的功率裕量,其額定峰值電壓和額定電流(通態(tài)平均電流)均應(yīng)高于受控電路最大工作電壓和最大工作電流的1.5~2倍。晶閘管的正向壓降、門極觸發(fā)電流及觸發(fā)電壓等參數(shù)應(yīng)符合應(yīng)用電路(指門極的控制電路)的各項要求,不能偏高或偏低,否則會影響晶閘管的正常工作。若用于光電耦合器、光探測器、光報警器、光計數(shù)器、光電邏輯電路及自動生產(chǎn)線的運(yùn)行監(jiān)控電路,可選用光控晶閘管。02在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容若用于電磁灶、電子鎮(zhèn)流器、超聲波電路、超導(dǎo)磁能儲存系統(tǒng)及開關(guān)電源等電路,可選用逆導(dǎo)晶閘管。01在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容
6.2晶閘管的代換晶閘管損壞后,若無同型號的晶閘管更換,可以選用與其性能參數(shù)相近的其他型號晶閘管來代換。應(yīng)用電路在設(shè)計時,一般均留有較大的裕量。在更換晶閘管時,只要注意其額定峰值電壓(重復(fù)峰值電壓)、額定電流(通態(tài)平均電流)、門極觸發(fā)電壓和門極觸發(fā)電流即可,尤其是額定峰值電壓與額定電流這兩個指標(biāo)。代換晶閘管應(yīng)與損壞晶閘管的開關(guān)速度一致。例如,在脈沖電路、高速逆變電路中使用的高速晶閘管損壞后,只能選用同類型的快速晶閘管,而不能用普通晶閘管來代換。選取代用晶閘管時,不管什么參數(shù),都不必留有過大的富裕量,應(yīng)盡可能與被代換晶閘管的參數(shù)相近,因為過大的富裕量不僅是一種浪費,而且有時還會起副作用,出現(xiàn)不觸發(fā)或觸發(fā)不靈敏等現(xiàn)象。
6.2晶閘管的代換另外,還要注意兩個晶閘管的外形要相同,否則會給安裝工作帶來不利。謝謝8場效應(yīng)管的外形及特點分類
1場效應(yīng)管的感性認(rèn)識1.1印制板上的場效應(yīng)管印制板上的場效應(yīng)管的使用得很多,在板子上一般以Q來表示。如圖8-1中標(biāo)注的就是場效應(yīng)管,多以Q表示,后面是場效應(yīng)管的編號。圖8-1印制板上的場效應(yīng)管
1場效應(yīng)管的感性認(rèn)識1.2常見場效應(yīng)管的外形場效應(yīng)管的外形很多,圖8-2列舉了部分場效應(yīng)管。場效應(yīng)管的外形與普通晶體管一樣,但工作原理不同。普通晶體管是電流控制器件,通過控制基極電流達(dá)到控制集電極電流或發(fā)射極電流。場效應(yīng)管是電壓控制器件,其輸出電流決定于輸入信號電壓的大小,即管子的電流受控于柵極電壓。圖8-2場效應(yīng)管的外形
2場效應(yīng)管的概念、特點與分類2.1場效應(yīng)管的概念場效應(yīng)晶體管(FieldEffectTransistor,F(xiàn)ET),簡稱場效應(yīng)管。一般的晶體管是由兩種極性的載流子,即多數(shù)載流子和反極性的少數(shù)載流子參與導(dǎo)電,因此稱為雙極型晶體管,而FET僅是由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,它與雙極型相反,也稱為單極型晶體管。FET應(yīng)用范圍很廣,但不能說現(xiàn)在普及的雙極型晶體管都可以用FET替代。
2場效應(yīng)管的概念、特點與分類2.2場效應(yīng)管的特點和分類213場效應(yīng)管具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)、耗電省、易集成等特點。場效應(yīng)管按結(jié)構(gòu)可以分為結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵場效應(yīng)管。(1)結(jié)型場效應(yīng)管,簡稱JFET。它又分為N溝道和P溝道。4(2)絕緣柵場效應(yīng)管,簡稱IGFET。它又分為N溝道和P溝道,同時再分為增強(qiáng)型、耗盡型。謝謝結(jié)型場效應(yīng)管、絕緣柵型場效應(yīng)管
3結(jié)型場效應(yīng)管014絕緣柵場效應(yīng)管02目錄01ONE3結(jié)型場效應(yīng)管
3.1結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和符號N溝道、P溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、符號,分別如圖8-3與圖8-4所示。特點:由兩個PN結(jié)和一個導(dǎo)電溝道所組成。三個電極分別為源極S、漏極D和柵極G。漏極和源極具有互換性。工作條件:兩個PN結(jié)加反向電壓。
3.1結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和符號圖8-3N溝道結(jié)型場效應(yīng)管圖8-4P溝道結(jié)型場效應(yīng)管
3.2結(jié)型場效應(yīng)管工作原理以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例,原理電路如圖8-5所示。工作原理如下:圖8-5N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理結(jié)論:(1)結(jié)型場效應(yīng)管是一個電壓控制電流的電壓控制型器件。(2)輸入電阻很大。一般可達(dá)107~108。02ONE4絕緣柵場效應(yīng)管
4絕緣柵場效應(yīng)管絕緣柵場效應(yīng)管是一種柵極與源極、漏極之間有絕緣層的場效應(yīng)管,簡稱MOS管。特點:輸入電阻高,噪聲小。分類:有P溝道和N溝道兩種類型;每種類型又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。030102
4.1N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及符號如圖8-6所示。N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管的工作原理如圖8-7所示。
4.1N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管圖8-6N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管圖8-7N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管工作原理
4.2N溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管N溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)及符號如圖8-8所示。圖8-8N溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管特點:管子本身已形成導(dǎo)電溝道。謝謝場效應(yīng)管的參數(shù)、特點、作用及應(yīng)用
5場效應(yīng)管的主要參數(shù)016場效應(yīng)管的特點028場效應(yīng)三極管主要作用049場效應(yīng)管的應(yīng)用057場效應(yīng)管的型號命名方法03目錄01ONE5場效應(yīng)管的主要參數(shù)
直流參數(shù)(1)開啟電壓VT在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容(2)夾斷電壓VP場效應(yīng)管輸入電阻很高,結(jié)型管一般在107以上;絕緣柵管則更高,一般在109以上。
交流參數(shù)極間電容場效應(yīng)管三個電極之間的等效電容CGS、CGD、CDS。一般為幾個皮法,結(jié)電容小的管子,高頻性能好。02ONE6場效應(yīng)管的特點
6場效應(yīng)管的特點場效應(yīng)管屬于電壓控制元件,與雙極性晶體管相比,場效應(yīng)晶體管具有如下特點。(1)場效應(yīng)管是電壓控制器件,它通過VGS來控制ID。(2)場效應(yīng)管的輸入端電流極小,因此它的輸入電阻很大。(3)它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,因此它的溫度穩(wěn)定性較好。(4)它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)。(5)場效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)。(6)由于不存在雜亂運(yùn)動的少子擴(kuò)散引起的散粒噪聲,因此噪聲低。(7)容易產(chǎn)生靜電擊穿損壞。儲存時應(yīng)將場效應(yīng)管的3個電極短路,并放在屏蔽的金屬盒內(nèi),焊接時電烙鐵外殼應(yīng)接地,或斷開電烙鐵的電源,利用余熱進(jìn)行焊接。場效應(yīng)管與普通三極管比較,如表8-1所示。表8-1場效應(yīng)管與普通三極管比較表03ONE7場效應(yīng)管的型號命名方法
7場效應(yīng)管的型號命名方法場效應(yīng)管有兩種命名方法。第一種命名方法與雙極型三極管相同(使用數(shù)字3),第二位字母代表材料,D是P型硅,反型層是N溝道;C是N型硅P溝道。第三位字母J代表結(jié)型場效應(yīng)管,O代表絕緣柵型場效應(yīng)管。例如,3DJ6D是結(jié)型N溝道場效應(yīng)三極管,3DO6C是絕緣柵型N溝道場效應(yīng)三極管。第二種命名方法是CS××#,CS代表場效應(yīng)管,××以數(shù)字代表型號的序號,#用字母代表同一型號中的不同規(guī)格,如CS14A、CS45G等。04ONE8場效應(yīng)三極管主要作用
8場效應(yīng)三極管主要作用1(1)場效應(yīng)管可應(yīng)用于放大。由于場效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容。2(2)場效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。5(5)場效應(yīng)管可以用作電子開關(guān)。4(4)場效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。3(3)場效應(yīng)管可以用作可變電阻。05ONE9場效應(yīng)管的應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域場效應(yīng)管(FET)是電場效應(yīng)控制電流大小的單極型半導(dǎo)體器件。在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中被應(yīng)用。
應(yīng)用特點(與三極管對比)(1)場效應(yīng)管的源極S、柵極G、漏極D分別對應(yīng)于三極管的發(fā)射極E、基極B、集電極C,它們的作用相似。(3)場效應(yīng)管柵極幾乎不取電流,而三極管工作時基極總要吸取一定的電流。因此場效應(yīng)管的輸入電阻比三極管的輸入電阻高。(4)場效應(yīng)管只有多子參與導(dǎo)電;三極管有多子和少子兩種載流子參與導(dǎo)電,而少子濃度受溫度、輻射等因素影響較大,因而場效應(yīng)管比晶體管的溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)。在環(huán)境條件(溫度等)變化很大的情況下應(yīng)選用場效應(yīng)管。(5)場效應(yīng)管在源極與襯底連在一起時,源極和漏極可以互換使用,且特性變化不大;而三極管的集電極與發(fā)射極互換使用時,其特性差異很大,值將減小很多。
應(yīng)用特點(與三極管對比)(6)場效應(yīng)管的噪聲系數(shù)很小,在低噪聲放大電路的輸入級及要求信噪比較高的電路中要選用場效應(yīng)管。01(7)場效應(yīng)管和三極管均可組成各種放大電路和開關(guān)電路,但由于前者制造工藝簡單,且具有耗電少,熱穩(wěn)定性好,工作電源電壓范圍寬等優(yōu)點,因而被廣泛用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中。01(8)三極管導(dǎo)通電阻大,場效應(yīng)管導(dǎo)通電阻小,只有幾百毫歐姆,在現(xiàn)在的用電器件上,一般都用場效應(yīng)管作開關(guān),它的效率是比較高的。01
使用優(yōu)勢場效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場效應(yīng)管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。謝謝場效應(yīng)管的檢測和使用
8.10.1用指針式萬用表對場效應(yīng)管進(jìn)行檢測018.10.2場效應(yīng)管的使用注意事項028.10.3VMOS場效應(yīng)管的檢測與使用03目錄01ONE8.10.1用指針式萬用表對場效應(yīng)管進(jìn)行檢測
用測電阻法判別結(jié)型場效應(yīng)管的電極根據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象,可以判別出結(jié)型場效應(yīng)管的三個電極。具體方法:將萬用表撥在R×1k擋上,任選兩個電極,分別測出其正、反向電阻值。當(dāng)某兩個電極的正、反向電阻值相等,且為幾千歐姆時,則該兩個電極分別是漏極D和源極S。因為對結(jié)型場效應(yīng)管而言,漏極和源極可互換,剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個電極,另一只表筆依次去接觸其余的兩個電極,測其電阻值。當(dāng)出現(xiàn)兩次測得的電阻值近似相等時,則黑表筆所接觸的電極為柵極,其余兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大,說明是反向PN結(jié),即都是反向電阻,可以判定是N溝道場效應(yīng)管,且黑表筆接的是柵極;若兩次測出的電阻值均很小,說明是正向PN結(jié),即是正向電阻,判定為P溝道場效應(yīng)管,黑表筆接的也是柵極。若不出現(xiàn)上述情況,可以調(diào)換黑、紅表筆按上述方法進(jìn)行測試,直到判別出柵極為止。
用測電阻法判別場效應(yīng)管的好壞測電阻法是用萬用表測量場效應(yīng)管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應(yīng)管手冊標(biāo)明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法:首先將萬用表置于R×10或R×100擋,測量源極S與漏極D之間的電阻,通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊中可知,各種不同型號的管,其電阻值是各不相同的),如果測得阻值大于正常值,可能是由于內(nèi)部接觸不良;如果測得阻值是無窮大,可能是內(nèi)部斷極。然后把萬用表置于R×10k擋,再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值,當(dāng)測得其各項電阻值均為無窮大,則說明管是正常的;若測得上述各阻值太小或為通路,則說明管是壞的。要注意,若兩個柵極在管內(nèi)斷極,可用元件代換法進(jìn)行檢測。
用測電阻法判別無標(biāo)志的場效應(yīng)管首先用測量電阻的方法找出兩個有電阻值的引腳,也就是源極S和漏極D,余下兩個引腳為第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩表筆測的源極S與漏極D之間的電阻值記下來,對調(diào)表筆再測量一次,把其測得電阻值記下來,兩次測得阻值較大的一次,黑表筆所接的電極為漏極D;紅表筆所接的為源極S。用這種方法判別出來的S、D極,還可以用估測其管的放大能力的方法進(jìn)行驗證,即放大能力大的黑表筆所接的是D極;紅表筆所接地是S極,兩種方法檢測結(jié)果均應(yīng)一樣。當(dāng)確定了漏極D、源極S的位置后,按D、S的對應(yīng)位置裝入電路,一般G1、G2也會依次對準(zhǔn)位置,這就確定了兩個柵極G1、G2的位置,從而就確定了D、S、G1、G2引腳的順序。
用測反向電阻值的變化判斷跨導(dǎo)的大小對VMOSN溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管測量跨導(dǎo)性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當(dāng)于在源、漏極之間加了一個反向電壓。此時柵極是開路的,管的反向電阻值是很不穩(wěn)定的。將萬用表的歐姆擋選在R×10kΩ的高阻擋,此時表內(nèi)電壓較高。當(dāng)用手接觸柵極G時,會發(fā)現(xiàn)管的反向電阻值有明顯的變化,其變化越大,說明管的跨導(dǎo)值越高;如果被測管的跨導(dǎo)很小,用此法測時,反向阻值變化不大。02ONE8.10.2場效應(yīng)管的使用注意事項
8.10.2場效應(yīng)管的使用注意事項(1)為了安全使用場效應(yīng)管,在線路的設(shè)計中不能超過管的耗散功率,最大漏源電壓、最大柵源電壓和最大電流等參數(shù)的極限值。(2)各類型場效應(yīng)管在使用時,都要嚴(yán)格按要求的偏置接入電路中,要遵守場效應(yīng)管偏置的極性。(3)MOS場效應(yīng)管由于輸入阻抗極高,因此在運(yùn)輸、儲藏中必須將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,以防止外來感應(yīng)電勢將柵極擊穿。尤其要注意,不能將MOS場效應(yīng)管放入塑料盒子內(nèi),保存時最好放在金屬盒內(nèi),同時也要注意管的防潮。(4)為了防止場效應(yīng)管柵極感應(yīng)擊穿,要求一切測試儀器、工作臺、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地;引腳在焊接時,先焊源極;在接入電路之前,管的全部引線端保持互相短接狀態(tài),焊接完后才把短接材料去掉;從元器件架上取下管時,
10.2場效應(yīng)管的使用注意事項應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆绞酱_保人體接地如采用接地環(huán)等;當(dāng)然,如果能采用先進(jìn)的氣熱型電烙鐵,焊接場效應(yīng)管是比較方便的,并且確保安全;在未關(guān)斷電源時,絕對不可以把管插入電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用場效應(yīng)管時必須注意。(5)在安裝場效應(yīng)管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發(fā)熱元件;為了防止管件振動,有必要將管殼體緊固起來;引腳引線在彎曲時,應(yīng)當(dāng)大于根部尺寸5mm處進(jìn)行,以防止彎斷引腳和引起漏氣等。在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容對于功率型場效應(yīng)管,要有良好的散熱條件。因為功率型場效應(yīng)管在高負(fù)荷條件下運(yùn)用,必須設(shè)計足夠的散熱器,確保殼體溫度不超過額定值,使器件長期穩(wěn)定可靠地工作。
8.10.2場效應(yīng)管的使用注意事項總之,確保場效應(yīng)管安全使用,要注意的事項是多種多樣,采取的安全措施也是各種各樣,廣大的專業(yè)技術(shù)人員,特別是廣大的電子愛好者,都要根據(jù)自己的實際情況出發(fā),采取切實可行的辦法,安全有效地用好場效應(yīng)管。03ONE8.10.3VMOS場效應(yīng)管的檢測與使用
8.10.3VMOS場效應(yīng)管的檢測與使用VMOS場效應(yīng)管(VMOSFET)簡稱VMOS管或功率場效應(yīng)管,其全稱為V型槽MOS場效應(yīng)管。在電壓放大器(電壓放大倍數(shù)可達(dá)數(shù)千倍)、功率放大器、開關(guān)電源和逆變器中正獲得廣泛應(yīng)用。下面介紹檢測VMOS管的方法。
判定柵極G將萬用表撥至R×1k擋分別測量三個引腳之間的電阻。若發(fā)現(xiàn)某引腳與其他兩引腳的電阻均呈無窮大,并且交換表筆后仍為無窮大,則證明此引腳為G極,因為它和另外兩個引腳是絕緣的。
判定源極S、漏極D在源—漏之間有一個PN結(jié),因此根據(jù)PN結(jié)正、反向電阻存在差異,可識別S極與D極。用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆接的是S極,紅表筆接的是D極。
測量漏—源通態(tài)電阻RDS(on)將G-S極短路,選擇萬用表的R×1擋,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應(yīng)為幾歐至十幾歐。由于測試條件不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些。例如,用500型萬用表R×1擋實測一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。
檢查跨導(dǎo)將萬用表置于R×1k(或R×100)擋,紅表筆接S極,黑表筆接D極,手持螺絲刀去碰觸柵極,表針應(yīng)有明顯偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)越大,管子的跨導(dǎo)越高。注意事項:(1)VMOS管也分N溝道管與P溝道管,但絕大多數(shù)產(chǎn)品屬于N溝道管。對于P溝道管,測量時應(yīng)交換表筆的位置。(2)有少數(shù)VMOS管在G-S之間并有保護(hù)二極管,本檢測方法中的(1)、(2)項不再適用。
檢查跨導(dǎo)(3)目前市場上還有一種VMOS管功率模塊,專供交流電機(jī)調(diào)速器、逆變器使用。例如,美國IR公司生產(chǎn)的IRFT001型模塊,內(nèi)部有N溝道、P溝道管各三只,構(gòu)成三相橋式結(jié)構(gòu)。謝謝集成穩(wěn)壓器外形及78XX、79XX穩(wěn)壓器
9.1集成穩(wěn)壓器的感性認(rèn)識019.2檢測78××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器029.379××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器的檢測方法03目錄01ONE1集成穩(wěn)壓器的感性認(rèn)識
1集成穩(wěn)壓器的感性認(rèn)識集成穩(wěn)壓器的外形如圖9-1所示,在該圖中列出了引腳排列,這是常見的集成穩(wěn)壓器,要求讀者要熟悉。圖9-1集成穩(wěn)壓器的封裝及引腳
278××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器9.2.178××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器的性能特點78××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器已經(jīng)成為世界通用系列產(chǎn)品。國外產(chǎn)品有美國NC公司的LM78××、美國仙童公司的78××、摩托羅拉公司的MC78××、意大利SGS公司的L78××、東芝公司的TA78××、日電公司的PC78××,以及日立公司的HA78××等多種型號。我國的產(chǎn)品則以W78××系列表示。78××系列產(chǎn)品的封裝形式主要有兩種,一種是TO-220封裝,一種是TO-3封裝,其外形及引腳排列如圖9-2所示。Vi為直流電壓的輸入端,Vo為穩(wěn)定電壓的輸出端,GND為公共接地端。78××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器的特點是體積小、性能優(yōu)良、保護(hù)功能完善、可靠性高、成本低廉,以及使用簡便、無須調(diào)試等。
278××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器logo圖9-278××系列集成穩(wěn)壓器外形使用78××系列穩(wěn)壓器時,應(yīng)著重注意以下兩點。(1)接地端(GND)不允許開路懸空,輸入端和輸出端不得相互接反,否則會導(dǎo)致穩(wěn)壓器擊穿損壞。
278××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器(2)用在大電流供電電路時,必須外加適當(dāng)?shù)纳崞?。如果使用中散熱不良,會使穩(wěn)壓器內(nèi)部芯片的實際結(jié)溫超過允許最高結(jié)溫,引起過熱保護(hù)電路動作,穩(wěn)壓器將不能正常工作。9.2.278××系列集成穩(wěn)壓器的檢測方法用萬用表電阻擋測出各引腳間的電阻值,然后與正常值相比較,若出入較大,則說明被測78××穩(wěn)壓器性能有問題。實踐證明,穩(wěn)壓器正常與否,突出表現(xiàn)在其輸入端與輸出端之間的正反向電阻值上,正常時,阻值相差在數(shù)千歐以上;如果輸入端與輸出端的正反向電阻值相差很小,接近0,則表明已損壞。02ONE3檢測79××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器
3檢測79××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器9.3.179××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器的種類及性能特點79××系列產(chǎn)品是固定負(fù)壓輸出的集成穩(wěn)壓器,它的種類基本與78××系列固定正壓輸出的集成穩(wěn)壓器相對應(yīng)。79××系列產(chǎn)品的封裝形式也有兩種,即TO-220封裝和TO-3封裝。圖9-4是79××系列穩(wěn)壓器的外形。其引腳排列順序與78××系列穩(wěn)壓器有很大的區(qū)別,使用時必須加以注意。由外形圖可見,GND為公共接地端,-Vi為負(fù)壓輸入端,-Vo為負(fù)壓輸出端。
3檢測79××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器圖9-479××系列穩(wěn)壓器的外形與78××系列產(chǎn)品的工作原理相似,它也是由啟動電路、基準(zhǔn)電路、誤差放大器、調(diào)整管及過流、過熱保護(hù)電路等單元電路組成的。79××產(chǎn)品與78××產(chǎn)品的主要區(qū)別是內(nèi)部調(diào)整管的集電極接-Vo。使用79××系列穩(wěn)壓器需注意的事項,除了與78××系列產(chǎn)品的使用注意事項相同的兩點以外,還應(yīng)特別注意,采用TO-220封裝的79××產(chǎn)品的散熱板和采用TO-3封裝的79××產(chǎn)品的外殼均為-Vi的輸入端,不得與儀器的機(jī)殼相連通,加裝散熱器時,散熱器也必須與儀器可靠絕緣。03ONE79××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器的檢測方法
79××系列三端固定負(fù)壓集成穩(wěn)壓器的檢測方法與檢測78××穩(wěn)壓器相似,用萬用表測出79××穩(wěn)壓器各引腳間的電阻值并與正常值相比較,便可判斷穩(wěn)壓器正常與否。表9-2是用MF47型萬用表實測的7905、7912、7924型穩(wěn)壓器各引腳間的正常電阻值,供讀者檢測時對照比較參考。表9-2實測79xx系列穩(wěn)壓器電阻值與78××系列穩(wěn)壓器一樣,79××系列穩(wěn)壓器各引腳之間的電阻值也隨生產(chǎn)廠家的不同、穩(wěn)壓值的不同以及批號的不同而有一定的差異,測試時要具體分析。謝謝集成穩(wěn)壓器外形及78XX穩(wěn)壓器
9.1集成穩(wěn)壓器的感性認(rèn)識019.2.178××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器的性能特點029.278××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器039.2.278××系列集成穩(wěn)壓器的檢測方法04目錄
1集成穩(wěn)壓器的感性認(rèn)識集成穩(wěn)壓器的外形如圖9-1所示,在該圖中列出了引腳排列,這是常見的集成穩(wěn)壓器,要求讀者要熟悉。圖9-1集成穩(wěn)壓器的封裝及引腳
9.2.178××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器的性能特點78××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器已經(jīng)成為世界通用系列產(chǎn)品。國外產(chǎn)品有美國NC公司的LM78××、美國仙童公司的78××、摩托羅拉公司的MC78××、意大利SGS公司的L78××、東芝公司的TA78××、日電公司的PC78××,以及日立公司的HA78××等多種型號。我國的產(chǎn)品則以W78××系列表示。78××系列產(chǎn)品的封裝形式主要有兩種,一種是TO-220封裝,一種是TO-3封裝,其外形及引腳排列如圖9-2所示。Vi為直流電壓的輸入端,Vo為穩(wěn)定電壓的輸出端,GND為公共接地端。78××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器的特點是體積小、性能優(yōu)良、保護(hù)功能完善、可靠性高、成本低廉,以及使用簡便、無須調(diào)試等。
9.2.178××系列三端固定正壓集成穩(wěn)壓器的性能特點圖9-278××系列集成穩(wěn)壓器外形使用78××系列穩(wěn)壓器時,應(yīng)著重注意以下兩點。(1)接地端(GND)不允許開路懸空,輸入端和輸出端不得相互接反,否則會導(dǎo)致穩(wěn)壓器擊穿損壞。(2)用在大電流供電電路時,必須外加適當(dāng)?shù)纳崞?。如果使用中散熱不良,會使穩(wěn)壓器內(nèi)部芯片的實際結(jié)溫超過允許最高結(jié)溫,引起過熱保護(hù)電路動作,穩(wěn)壓器將不能正常工作。
9.2.278××系列集成穩(wěn)壓器的檢測方法用萬用表電阻擋測出各引腳間的電阻值,然后與正常值相比較,若出入較大,則說明被測78××穩(wěn)壓器性能有問題。實踐證明,穩(wěn)壓器正常與否,突出表現(xiàn)在其輸入端與輸出端之間的正反向電阻值上,正常時,阻值相差在數(shù)千歐以上;如果輸入端與輸出端的正反向電阻值相差很小,接近0,則表明已損壞。謝謝檢測三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器
9.4.1三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的分類和性能特點019.4.3三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路039.4.2三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的外形029.4.4三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的檢測方法04目錄01ONE4.1三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的分類和性能特點
9.4.1三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的分類和性能特點三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的種類很多,歸納起來,也分為正壓輸出和負(fù)壓輸出兩種。國標(biāo)和廠標(biāo)符號分別為CW和W。三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器是一種使用方便、應(yīng)用廣泛的穩(wěn)壓集成電路。正電壓輸出LM317等,負(fù)電壓輸出LM337等。02ONE9.4.2三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的外形
4.2三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的外形三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的外形和引腳排列如圖9-5所示。圖9-5三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的外形和引腳排列03ONE4.3三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路
9.4.3三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路下面僅以CW317可調(diào)集成穩(wěn)壓器為例簡要介紹其工作原理、基本使用方法及注意事項。CW317的基本應(yīng)用電路如圖9-6所示。圖中③為直流電壓輸入端,②為穩(wěn)壓輸出端,①ADJ則是調(diào)整端。與78××系列固定三端穩(wěn)壓器相比較,CW317把內(nèi)部誤差放大器、偏置電路的恒流源等的公共端改接到了輸出端,所以,它沒有接地端。CW317內(nèi)部的1.25V基準(zhǔn)電壓設(shè)在誤差放大器的同相輸入端與穩(wěn)壓器的調(diào)整端之間,由恒流源供給50A的恒定,IADJ調(diào)整電流,此電流從調(diào)整端(ADJ)流出。
9.4.3三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路圖9-6CW317應(yīng)用電路R1為取樣電阻,R2是可調(diào)電阻,當(dāng)R2調(diào)到零時,相當(dāng)R1下端接地,此時,Uo=1.25V。如果將R2的阻值R2下調(diào),隨著其阻值的增大,Uo也不斷升高,但最大不得超過極限值37V。若取R1=120,R2=3.4k或取R1=240、R2=6.8k,均能獲得1.25~37V連續(xù)可調(diào)的電壓調(diào)整范圍。CW317輸出電壓的表達(dá)式為:Uo=1.25(1+R2/R1)圖9-6所示的應(yīng)用電路及Uo表達(dá)式對其他同類型號的穩(wěn)壓器也同樣適用。此外,其他幾個元件的作用分別為:C1是防自激振蕩電容,要求使用1F的鉭電容;C2是濾波電容,可濾除R2兩端的紋波電壓;VD1和VD2是保護(hù)二極管,可防止輸入端及輸出端對地短路時燒壞穩(wěn)壓器的內(nèi)部電路。
9.4.3三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路使用三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器時,應(yīng)重點注意以下幾點。(1)防止將引腳接錯。(2)輸入電壓范圍選擇要正確。(3)注意外部接線位置的正確選擇。取樣電阻R1要緊接在穩(wěn)壓器的輸出端和調(diào)節(jié)端。穩(wěn)壓器的接地端應(yīng)接在負(fù)載的接地端,負(fù)載的正端則要緊靠穩(wěn)壓器的輸出端。(4)必須外接保護(hù)二極管,如圖9-6中的VD1和VD2。這兩只二極管能有效地防止輸入、輸出端對地短路時損壞穩(wěn)壓器。(5)大功率使用時,要加適當(dāng)散熱器。對于TO-220塑料封裝和TO-3金屬封裝形式的穩(wěn)壓器。在不加散熱器時,室溫下最大功耗分別為lW和2W。如需增大功率,必須加裝適當(dāng)?shù)纳崞鳌?4ONE4.4三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的檢測方法
9.4.4三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的檢測方法檢測三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的方法主要有兩種。
測量引腳間電阻法用萬用表的電阻擋測出穩(wěn)壓器各引腳間的電阻值,并與正常值進(jìn)行比較,若出入不大,則說明被測穩(wěn)壓器性能良好。若引腳間阻值偏離正常值較大,則說明被測穩(wěn)壓器性能不良或已經(jīng)損壞。
加電測試法按圖9-6將電路連接好,加電后,邊調(diào)整R2邊用萬用表直流電壓擋測量穩(wěn)壓器直流輸出端的電壓值。當(dāng)將R2從最小值調(diào)到最大值時,輸出電壓Uo應(yīng)在指標(biāo)參數(shù)給定的標(biāo)稱電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)變化,若輸出電壓不變或變化范圍與標(biāo)稱電壓調(diào)節(jié)范圍偏差較大,則說明穩(wěn)壓器已經(jīng)損壞或性能不良。謝謝集成電路外形、分類及型號命名
10.1集成電路的感性認(rèn)識0110.2集成電路的基本知識02目錄01ONE1集成電路的感性認(rèn)識
10.1.1集成電路的外形集成電路的外形有很多,有插入式封裝,也有表面貼裝式封裝,如圖10-1所示。圖10-1集成電路的常見外形
10.1.2印制板上的集成電路印制板上的集成電路如圖10-2所示。該圖中標(biāo)注的為集成電路,在印制板中,集成電路一般以U來表示,U后面的數(shù)字為集成電路的編號。圖10-2印制板上的集成電路02ONE2集成電路的基本知識
10.2.1集成電路的基本類別按照集成電路的制造工藝分類,可以分為半導(dǎo)體集成電路、薄膜集成電路、厚膜集成電路、混合集成電路。用平面工藝(氧化、光刻、擴(kuò)散、外延工藝)在半導(dǎo)體晶片上制成的電路稱為半導(dǎo)體集成電路(也稱為單片集成電路)。用厚膜工藝(真空蒸發(fā)、濺射)或薄膜工藝(絲網(wǎng)印刷、燒結(jié))將電阻、電容等無源元件連接制作在同一片絕緣襯底上,再焊接上晶體管管芯,使其具有特定的功能,稱為厚膜或薄膜集成電路。如果再裝焊上單片集成電路,則稱為混合集成電路。目前使用最多的是半導(dǎo)體集成電路。半導(dǎo)體集成電路按有源器件分類,可分為雙極型、MOS型和雙極MOS型集成電路;按集成度分類,有小規(guī)模(集成了同個門或幾十個元器件)、中規(guī)模(集成了100個門或幾百個元器件以上)、大規(guī)模(1萬個門或l0萬個元器件)、超大規(guī)模(10萬個元器件以上)集成電路;按照功能分類,有數(shù)字集成電路和模擬集成電路兩大類,如表10-1所示。
10.2.1集成電路的基本類別表10-1半導(dǎo)體集成電路的主要分類續(xù)表
10.2.2集成電路的型號命名國產(chǎn)集成電路的型號命名由五部分組成,如表10-2、10-3所示。1.國標(biāo)集成電路的型號命名方法國標(biāo)(GB3431—82)集成電路的型號命名由五部分組成,各部分的含義見表10-2。第一部分用字母“C”表示該集成電路為中國制造,符合國家標(biāo)準(zhǔn)。第二部分用字母表示集成電路類型。第三部分用數(shù)字表示集成電路系列和代號。第四部分用字母表示電路溫度范圍。第五部分用字母表示電路的封裝形式。表10-2國標(biāo)(一)集成電路型號命名及含義2.國標(biāo)集成電路的型號命名方法國標(biāo)(GB3430—89)集成電路型號命名由五部分組成,各部分的含義見表10-3。第一部分用字母“C”表示該集成電路為中國制造,符合國家標(biāo)準(zhǔn)。第二部分用字母表示集成電路的類型。第三部分用數(shù)字或數(shù)字與字母混合表示集成電路的系列和品種代號。第四部分用字母表示電路的工作溫度范圍。第五部分用字母表示集成電路的封裝形式。
2.2集成電路的型號命名表10-2、10-3國標(biāo)(二)集成電路型號命名及含義
2.2集成電路的型號命名表10-2、10-3國標(biāo)(二)集成電路型號命名及含義謝謝集成電路的封裝及使用
2.3集成電路的封裝012.4集成電路的使用02目錄01ONE2.3集成電路的封裝
2.3集成電路的封裝集成電路的封裝,按材料可分為金屬、陶瓷、塑料三類,按電極引腳的形式分為通孔插裝式及表面安裝式兩類。這幾種封裝形式各有特點,應(yīng)用領(lǐng)域也有區(qū)別。這里主要介紹通孔插裝式引腳的集成電路封裝與若干表面安裝式引腳的封裝形式。對于近年來迅速發(fā)展的表面安裝技術(shù)(SMT)及表面安裝元器件的封裝也進(jìn)行介紹。
TO晶體管外形封裝TO(TransistorOut-line)的中文意思是“晶體管外形”。這是早期的封裝規(guī)格,例如TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252等都是插入式封裝設(shè)計。近年來表面貼裝市場需求量增大,TO封裝也進(jìn)展到表面貼裝式封裝,如圖10-3所示。圖10-3TO封裝
TO晶體管外形封裝TO-252和TO-263就是表面貼裝封裝。其中TO-252又稱為D-PAK,TO-263又稱為D2PAK。D-PAK封裝的MOSFET有3個電極,柵極(G)、漏極(D)、源極(S)。其中漏極(D)的引腳被剪斷不用,而是使用背面的散熱板作漏極(D),直接焊接在PCB上,一方面用于輸出大電流,一方面通過PCB散熱,所以PCB的D-PAK焊盤有三處,漏極(D)焊盤較大。
DIP雙列直插式封裝DIP(DualIn-linePackage)是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過100個。封裝材料有塑料和陶瓷兩種。如圖10-4所示。DIP是最普及的插裝型封裝,應(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯IC,存儲器LSI,微機(jī)電路等。Intel公司早期CPU,如8086、80286就采用這種封裝形式,緩存(Cache)和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝形式。3.QFP方型扁平式封裝如圖10-5所示。
DIP雙列直插式封裝圖10-4DIP封裝圖10-5QFP封裝
SOP小尺寸封裝SOP器件又稱為SOIC(SmallOut-lineIntegratedCircuit),是DIP的縮小形式,引線中心距為1.27mm,材料有塑料和陶瓷兩種。SOP也稱為SOL和DFP,如圖10-7所示。SOP封裝標(biāo)準(zhǔn)有SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等,SOP后面的數(shù)字表示引腳數(shù),業(yè)界往往把“P”省略,叫SO(SmallOut-line)。
SOP小尺寸封裝圖10-6BQFP封裝圖10-7SOP器件還派生出SOJ(J型引腳小外形封裝)、TSOP(薄小外形封裝)、VSOP(甚小外形封裝)、SSOP(縮小型SOP)、TSSOP(薄的縮小型SOP)及SOT(小外形晶體管)、SOIC(小外形集成電路)等。
PLCC塑封有引線芯片載體PLCC(PlasticLeadedChipCarrier),引線中心距為1.27mm,引線呈J形,向器件下方彎曲,有矩形、方形兩種,如圖10-8所示。用途:現(xiàn)在大部分主板的BIOS都是采用的這種封裝形式。
LCCC無引線陶瓷芯片載體LCCC(LeadlessCeramicChipCarrier)其電極中心距有1.0mm、1.27mm兩種。通常電極數(shù)目為18~156個,如圖10-9所示。
LCCC無引線陶瓷芯片載體圖10-8PLCC封裝圖10-9LCCC封裝LCCC器件特點如下。(1)寄生參數(shù)小,噪聲、延時特性明顯改善。(2)應(yīng)力小,焊點易開裂。用途:用于高速,高頻集成電路封裝,主要用于軍用電路。
PGA插針網(wǎng)格陣列封裝PGA(PinGridArrayPackage)芯片封裝形式在芯片的內(nèi)外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據(jù)引腳數(shù)目的多少,可以圍成2~5圈。安裝時,將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸,從486芯片開始,出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座,專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。PGA封裝如圖10-10所示。
BGA球柵陣列封裝除使用QFP封裝方式外,現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片(如圖形芯片與芯片組等)皆轉(zhuǎn)而使用BGA(BallGridArrayPackage)封裝技術(shù),如圖10-11所示。
BGA球柵陣列封裝圖10-10PGA封裝圖10-11BGA封裝用途:BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。
CSP芯片尺寸封裝隨著全球電子產(chǎn)品個性化、輕巧化的需求,封裝技術(shù)已進(jìn)步到CSP(ChipSizePackage)。它減小了芯片封裝外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封裝尺寸就有多大,即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍,IC面積只比晶粒(Die)大不超過1.4倍。CSP封裝具有以下特點。①滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。②芯片面積與封裝面積之間的比值很小。
CSP芯片尺寸封裝③極大地縮短延遲時間。CSP封裝適用于腳數(shù)少的IC,如內(nèi)存條和便攜電子產(chǎn)品。未來則將大量應(yīng)用在信息家電(IA)、數(shù)字電視(DTV)、電子書(E-Book)、無線網(wǎng)絡(luò)WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手機(jī)芯片、藍(lán)牙(Bluetooth)等新興產(chǎn)品中。02ONE2.4集成電路的使用
2.4集成電路的使用集成電路的使用要注意以下幾點。(1)工藝篩選:工藝篩選的目的,在于將一些可能早期失效的電路及時淘汰出來,保證整機(jī)產(chǎn)品的可靠性。特別是那些對于設(shè)備及系統(tǒng)的可靠性要求很高的產(chǎn)品,更必須對元器件進(jìn)行使用篩選。
正確使用①在使用集成電路時,其負(fù)荷不允許超過極限值:當(dāng)電源電壓變化不超出額定值±l0%的范圍時,集成電路的電氣參數(shù)應(yīng)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn);在接通或斷開電源的瞬間,不得有高電壓產(chǎn)生,否則將會擊穿集成電路。②輸入信號的電平不得超出集成電路電源電壓的范圍(即輸入信號的上限不得高于電源電壓的上限,輸入信號的下限不低于電源電壓的下限;對于單個正電源供電的集成電路,輸入電平不得為負(fù))。必要時,應(yīng)在集成電路的輸入端增加輸入信號電平轉(zhuǎn)換電路。③一般情況下,數(shù)字集成電路的多余端不允許懸空,否則容易造成邏輯錯誤。④數(shù)字集成電路的負(fù)載能力一般用扇出系數(shù)表示,但它所指的情況是用同類門電路作為負(fù)載。
正確使用STEP4STEP3STEP2STEP1⑤使用模擬集成電路前,要仔細(xì)查閱它的技術(shù)說明書和典型應(yīng)用電路,特別注意外圍元件的配置,保證工作電路符合規(guī)范。⑥集成電路的使用溫度一般在-30~+80℃。在系統(tǒng)布局時,應(yīng)使集成電路盡量遠(yuǎn)離熱源。⑦在手工焊接電子產(chǎn)品時,一般應(yīng)該最后裝配、焊接集成電路;不得使用大于45W的電烙鐵,每次焊接時間不得超過10s。⑧對于MOS集成電路,要特別防止柵極靜電感應(yīng)擊穿。謝謝集成電路的選用、代換與檢測
01.3.1集成電路的選用與代換02.5.2集成電路的檢測目錄01ONE3.1集成電路的選用與代換
集成電路的選用在選用某種類型的集成電路之前,應(yīng)先認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明書或有關(guān)資料,全面了解該集成電路的功能、電氣參數(shù)、外形封裝(包括引腳分布情況)及相關(guān)外圍電路。絕對不允許集成電路的使用環(huán)境、參數(shù)等指標(biāo)超過廠家所規(guī)定的極限參數(shù)。選用集成電路時,還應(yīng)仔細(xì)觀察其產(chǎn)品型號是否清晰,外形封裝是否規(guī)范等,以免購到假貨。
集成電路的代換直接代換集成電路損壞后,應(yīng)優(yōu)先選用與其規(guī)格、型號完全相同的集成電路來直接更換。不可憑經(jīng)驗或僅因引腳數(shù)、外觀形狀等相同便盲目直接代換。
集成電路的代換間接代換在無可直接代換集成電路的情況下,也可以用與原集成電路的封裝形式、內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)等相同,只是個別或部分引腳功能排列不同的集成電路來間接代換(通過改變引腳),做應(yīng)急處理。02ONE5.2集成電路的檢測
常用的檢測方法集成電路常用的檢測方法有在線測量法、非在線測量法和代換法。
常用的檢測方法在線測量法在線測量法是利用電壓測量法、電阻測量法及電流測量法等,通過在電路上測量集成電路的各引腳電壓值、電阻值和電流值是否正常,來判斷該集成電路是否損壞。①集成電路的電阻測量法。集成電路的電阻測量法分為在線測量和非在線測量,由于集成電路非在路電阻測量法不受外圍電路元器件的制約,因此是檢測集成電路好壞的常用方法。集成電路非在路電阻測量法是指集成電路在完全與外圍電路脫焊的狀態(tài)下,用萬用表電阻擋測量各引腳相對于接地引腳的正、反向電阻值,然后與正常值(可查閱相關(guān)資料)相比較,或結(jié)合內(nèi)部電路對測量結(jié)果進(jìn)行分析,以判斷集成電路是否正常。一般凡阻值差別較大的引腳,很可能是其內(nèi)部相應(yīng)的電路已經(jīng)損壞。②集成電路直流電壓測量法。這是一種判斷集成電路有無故障最常用的方法,具有簡捷、迅速、有效的特點。下面結(jié)合彩色電視機(jī)有關(guān)電路,具體介紹測量方法和注意事項。
常用的檢測方法非在線測量法非在線測量法是在集成電路未焊入電路時,通過測量其各引腳之間的直流電阻值與已知正常同型號集成電路各引腳之間的直流電阻值進(jìn)行對比,以確定其是否正常。
常用的檢測方法代換法代換法是用已知完好的同型號、同規(guī)格集成電路來代換被測集成電路,可以判斷出該集成電路是否損壞。
常用集成電路的檢測微處理器集成電路的檢測微處理器集成電路的關(guān)鍵測試引腳是VDD電源端、RESET復(fù)位端、XIN晶振信號輸入端、XOUT晶振信號輸出端及其他各線輸入、輸出端。不同型號微處理器的RESET復(fù)位電壓也不相同,有的是低電平復(fù)位,即在開機(jī)瞬間為低電平,復(fù)位后維持高電平;有的是高電平復(fù)位,即在開機(jī)瞬間為高電平,復(fù)位后維持低電平。
常用集成電路的檢測開關(guān)電源集成電路的檢測開關(guān)電源集成電路的關(guān)鍵腳電壓是電源端(VCC)、激勵脈沖輸出端、電壓檢測輸入端、電流檢測輸入端。測量各引腳對地的電壓值和電阻值時,若與正常值相差較大,在其外圍元器件正常的情況下,可以確定是該集成電路已損壞。內(nèi)置大功率開關(guān)管的厚膜集成電路,還可通過測量開關(guān)管C、B、E極之間的正、反向電阻值,來判斷開關(guān)管是否正常。
常用集成電路的檢測音頻功放集成電路的檢測對引起無聲故障的音頻功放集成電路,測量其電源電壓正常時,可用信號干擾法來檢查。測量時,萬用表應(yīng)置于R×1擋,將紅表筆接地,用黑表筆去點觸音頻輸入端,正常時揚(yáng)聲器中應(yīng)有較強(qiáng)的“喀、喀”聲。
常用集成電路的檢測運(yùn)算放大器集成電路的檢測用萬用表直流電壓擋,
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