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課件43張PPT。附 錄高中通用技術電子元器件(5)三極管全稱應為半導體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號， 也用作無觸點開關。晶體三極管，是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區，兩側部分是發射區和集電區，排列方式有NPN和PNP兩種。發射區和基區之間的PN結叫發射結，集電區和基區之間的PN結叫集電極。基區很薄，而發射區較厚，雜質濃度大， NPN型三極管發射區"發射"的是自由電子，其移動方向與電流方向相反，故發射極箭頭向外。發射區和基區之間的PN結叫發射結，集電區和基區之間的PN結叫集電極。基區很薄，而發射區較厚，雜質濃度大， PNP型三極管發射區“發射”的是空穴，其移動方向與電流方向一致，故發射極箭頭向里。1、三極管類型（種類很多）：
按材料分類，可分為：硅管、鍺管；
按電極分類，可分為：NPN晶體管、PNP晶體管；
按功能分類，可分為：光敏三極管、開關三極管、功率三極管；
按頻率分類，可分為：高頻管、低頻管；
按功率分類，可分為：小、中、大功率管；
按外形分類，可分為：外引線型、貼片型；
按結構分類，可分為：雙極型晶體管（BJT）、場效應三極管（FET）；BJT是一種電流控制器件， FET是一種電壓控制器件。2、三極管的封裝形式和管腳識別
常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類，引腳的排列方式具有一定的規律，如圖對于小功率金屬封裝三極管，按圖示底視圖位置放置，使三個引腳構成等腰三角形的頂點上，從左向右依次為e b c；對于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己，三個引腳朝下放置，則從左到右依次為e b c。為了使三極管正常工作，必須在基極和發射極之間加上正向電壓，而集電極和基極之間加上反向電壓。以NPN型三極管為例：施用電壓以使電流朝者發射極箭頭的方向移動。施用電壓時，發射極電流Ie、集電極電流Ic和基點電流Ib將產生以下的關系：
Ie = Ic+Ib3、三極管作用①三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號變成一定強度的信號。三極管有一個重要參數就是電流放大系數β。當三極管的基極上加一個微小的電流時，在集電極上可以得到一個是注入電流β倍的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，即
IE ＝ IB ＋ IC
IC ≈ IB ×β （ β稱為電流放大系數，可表征三極管的電流放大能力）
△IC ≈ △ IB ×β
放大原理：（1）發射區向基區擴散電子：由于發射結處于正向偏置，發射區的多數載流子（自由電子）不斷擴散到基區，并不斷從電源補充進電子，形成發射極電流IE。
（2）電子在基區擴散和復合：由于基區很薄，其多數載流子（空穴）濃度很低，所以從發射極擴散過來的電子只有很少部分可以和基區空穴復合，形成比較小的基極電流IB，而剩下的絕大部分電子都能擴散到集電結邊緣。
（3）集電區收集從發射區擴散過來的電子：由于集電結反向偏置，可將從發射區擴散到基區并到達集電區邊緣的電子拉入集電區，從而形成較大的集電極電流IC。多數載流子正向通過PN結時就需要克服內電場的作用，需要約0.7伏的外加電壓，這是PN結正向導通的門電壓。晶體三極管的三種工作狀態1、放大狀態：當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓，并處于某一恰當的值時，三極管的發射結正向偏置，集電結反向偏置，這時基極電流對集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數β＝ΔIc/ΔIb，這時三極管處放大狀態。阻值合適②晶體管的開關作用2、截止狀態：當加在三極管發射結的電壓小于PN結的導通電壓，基極電流為零，集電極電流和發射極電流都為零，三極管這時失去了電流放大作用，集電極和發射極之間相當于開關的斷開狀態，我們稱三極管處于截止狀態。阻值很大3、飽和導通狀態：當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓，并當基極電流增大到一定程度時，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時三極管失去電流放大作用，集電極與發射極之間的電壓很小，集電極和發射極之間相當于開關的導通狀態。三極管的這種狀態我們稱之為飽和導通狀態。阻值很大6、集成電路運用集成工藝，把二極管、三極管、電阻、電容等各種元器件集中制作在一塊半導體基片上，再封裝在一個特殊的外殼中，構成一個完整的具有一定功能的單元電路、子系統或系統，成為一個完整的器件，稱為半導體集成電路，簡稱集成電路。
　　用字母ＩＣ表示。集成電路的優點：體積小、重量輕、耗電少、不存在元器件的焊接不良問題，可靠性高。７、片狀元器件是無引線或短引線的新型微小型元器件。這是為配合表面組裝技術的需要而開發的專用元器件。優點：尺寸小、重量輕、安裝密度高、抗振性強、高頻特性好、抗干擾能力強等。　多用電表 機械指針式的和數字式多用電表
多用電表是我們電子制作中一個必不可少的工具。它能測量電流、電壓、電阻、有的還可以測量三極管的放大倍數，頻率、電容值、邏輯電位、分貝值等。現在最流行的有機械指針式的和數字式的兩種（如圖所示）。它們各有優點。機械指針式的和數字式多用電表數字式萬用表指針式萬用表（1）電阻的測量：先將表棒搭在一起短路，使指針向右偏轉，隨即調整“Ω”調零旋鈕，使指針恰好指到0。然后將兩根表棒分別接觸被測電阻（或電路）兩端，讀出指針在歐姆刻度線（第一條線）上的讀數，再乘以該檔標的數字，就是所測電阻的阻值。例如用R×100擋測量電阻，指針指在80，則所測得的電阻值為80×100=8KΩ。由于“Ω”刻度線左部讀數較密，難于看準，所以測量時應選擇適當的歐姆檔。使指針在刻度線的中部或右部，這樣讀數比較清楚準確。每次換檔，都應重新歐姆調零，才能測準。（2）直流電流的測量：先估計一下被測電流的大小，然后將轉換開關撥至合適的mA量程，再把多用電表串接在電路中，如圖所示。同時觀察標有直流符號“DC”的刻度線，如電流量程選在3mA檔，這時，應把表面刻度線上300的數字，去掉兩個“0”，看成3，又依次把200、100看成是2、1，這樣就可以讀出被測電流數值。例如用直流3mA檔測量直流電流，指針在100，則電流為1mA。 （3）直流電壓的測量：首先估計一下被測電壓的大小，然后將轉換開關撥至適當的V量程，將正表棒接被測電壓“+”端，負表棒接被測量電壓“-”端。然后根據該擋量程數字與標直流符號“DC-”刻度線（第二條線）上的指針所指數字，來讀出被測電壓的大小。如用V300伏檔測量，可以直接讀0-300的指示數值。如用V30伏檔測量，只須將刻度線上300這個數字去掉一個“0”，看成是30，再依次把200、100等數字看成是20、10既可直接讀出指針指示數值。例如用V6伏檔測量直流電壓，指針指在15，則所測得電壓為1.5伏（如圖所示）。（4）測量交流電壓：測交流電壓的方法與測量直流電壓相似，所不同的是因交流電沒有正、負之分，所以測量交流時，表棒也就不需分正、負。讀數方法與上述的測量直流電壓的讀法一樣，只是數字看標有交流符號“AC”的刻度線上的指針位置。 （５）檢查半導體二極管電極及好壞：根據二極管正向導通時導通電阻小，反向截止時截止電阻大的特點，可用多用電表來判別其極性。將多用電表撥到歐姆檔（一般用R×100或R×1K檔），用多用電表的表筆分別接二極管的兩個電極（如圖所示），測出一個電阻，然后將兩表筆對換，再測出一個阻值，則阻值小的那一次黑表筆所接一端為二極管的正極，另一端即為負極。若兩次測得阻值都很小，則說明管子內部短路，若兩次測得的阻值都很大，則說明管子內部斷路。（６）判斷三極管好壞：首先要判斷三極管的管腳位置和極性才能判斷其好壞。
首先確定三極管管腳位置：①用R×100歐姆檔分別正反測量三個極，找到兩個正反都不動的管腳為集電極c和發射極e，其余那個就是基極b；②再用黑表筆接基極b分別測另外兩極，指針擺動（三分之二左右），這是NPN管；否則將表E筆對調后才擺動那就是PNP管。③然后先假設一個集電極C，手摸黑表筆接C(假設的）、紅筆接發射極e，舌尖舔基極b，擺動大的話假設的集電極是正確的，否則e、c對調再測、再比較。 通過表針的擺動大小可以粗略判斷該管的放大倍數。 判斷三極管好壞以NPN為例 數字萬表表置于PN結檔
1、紅表筆接B，黑表筆接E，若最高位仍顯示1，則說明發射結不能，判斷壞；
2、紅表筆接B，黑表筆接C，若最高位仍顯示1，則說明集射結不能，判斷壞；
3、紅表筆接C，黑表筆接E，若顯示變為有限數字甚至滴滴響，則說明CE擊穿，判斷壞。
指針萬用表置于*1K檔，上述中黑紅表筆反一下。
焊接技術 （1）錫焊的基本原理：焊錫借助于助焊劑的作用，經過加熱熔化成液態，進入被焊金屬的縫隙，在焊接物的表面，形成金屬合金使兩種金屬體牢固地連接在一起。（3）電烙鐵在手工錫焊過程中擔任著加熱焊接區各被焊金屬，熔化焊料、運載焊料和調節焊料用量的作用。
（4）助焊劑有三大作用：①除氧化膜。實質是助焊劑中的物質發生還原反應,從而除去氧化膜，反應生成物變成懸浮的渣,漂浮在焊料表面； ②防止氧化。其熔化后,漂浮在焊料表面,形成隔離層,因而防止了焊接面的氧化；③減小表面張力，增加焊錫流動性，有助于焊錫濕潤焊件。（1）電烙鐵的簡介
常用電烙鐵分內熱式和外熱式兩種。 內熱式電烙鐵的烙鐵頭在電熱絲的外面，這種電烙鐵加熱快且重量輕。外熱式電烙鐵的烙鐵頭是插在電熱絲里面，它加熱雖然較慢，但相對講比較牢固。 電烙鐵直接用220V交流電源加熱。電子愛好者通常使用30W、35W、40W、45W、50W的烙鐵。 （2）電烙鐵的使用
電烙鐵拿法有三種（如圖所示）。反握法動作穩定，長時間操作不宜疲勞，適于大功率烙鐵的操作。正握法適于中等功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作。一般在操作臺上焊印制板等焊件時多采用握筆法。使用電烙鐵要配置烙鐵架，一般放置在工作臺右前方，電烙鐵用后一定要穩妥放置在烙鐵架上，并注意電源線不能碰烙鐵頭，以免被烙鐵燙壞絕緣后發生短路。
　大中中　 焊錫絲一般有兩種拿法（如圖所示），電子元件的焊接應用較細的焊錫絲。由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害的重金屬，因此操作時應戴手套或操作后洗手，避免食入。
（a） (b) (c) (d) (e)
電烙鐵焊接可按以下五步進行（如圖所示）：a.準備施焊,左手拿焊絲，右手握烙鐵，進入備焊狀態。要求烙鐵頭保持干凈，無焊渣等氧化物，并在表面鍍有一層焊錫；b.加熱焊件，烙鐵頭靠在兩焊件的連接處，加熱整個焊件全體，時間大約為 1～2 秒鐘。對于在印制板上焊接元器件來說，要注意使烙鐵頭同時接觸兩個被焊接物，圖中的導線與接線柱、元器件引線與焊盤要同時均勻受熱；c.步驟三：送入焊絲,焊件的焊接面被加熱到一定溫度時，焊錫絲從烙鐵對面接觸焊件,注意：不要把焊錫絲送到烙鐵頭上。d.移開焊絲，當焊絲熔化一定量后，立即向左上 45°方向移開焊絲。e.移開烙鐵(圖 (e) )，焊錫浸潤焊盤和焊件的施焊部位以后，向右上 45°移開烙鐵。

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