晶體管的代換原則
晶體管的置換(代換)原則
在維修、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)或試制中,常常會(huì)碰到晶體管的代換問(wèn)題。如果把持了晶體管的置換(代換)原則,就能使工作初有成效。其置換(代換)原則可劃分為三種:即類型雷同、特點(diǎn)相近、外形類似。
一、類型雷同
1.材料雷同。即鍺管換鍺管,硅管換硅管。
2.極性雷同。即NPN型管換NPN型管,PNP型管換PNP型管。
3.實(shí)際型號(hào)一樣,標(biāo)注方法不同,如:D1555同2SD1555;R1201同GR1201;3DG9014同9014;貼片管用代號(hào)來(lái)代表原型號(hào)等。但不排除同一型號(hào)因?yàn)樯a(chǎn)廠家的不同,參數(shù)差別極大的情況。
二、特點(diǎn)相近
用于置換(代換)的晶體管應(yīng)與原晶體管的特點(diǎn)要相近,它們的重要參數(shù)值及特點(diǎn)曲線應(yīng)相差不多或優(yōu)于原管,對(duì)于不同的電路,應(yīng)有所著重。一般來(lái)說(shuō),只要下述重要參數(shù)相近,即可滿足置換(代換)懇求。
1.集電極 大直流耗散功率(Pcm)
一般懇求用Pcm與原管相等或較大的晶體管進(jìn)行置換(代換)。如果原晶體管在整機(jī)電路中實(shí)際直流耗散功率遠(yuǎn)小于其Pcm,也可以用Pcm較小的晶體管置換(代換)。
2.集電極 大容許直流電流(Icm)
一般懇求用Icm與原管相等或較大的晶體管進(jìn)行置換(代換)。
實(shí)際不同廠家關(guān)于Icm的規(guī)定有所不同,有時(shí)差別很大,我們要注意到廠家給出的測(cè)試條件。常見的有以下幾種:
⑴根據(jù)集電極引線容許通過(guò)的 大電流值斷定Icm。這個(gè)數(shù)值可能很大,例如,一只Pcn=200mW的晶體管,其Icm可能會(huì)超過(guò)1A。
⑵根據(jù)Pcm斷定Icm,即Pcm=Icm×Uce斷定Icm。這個(gè)規(guī)定下的Pcm值比普通晶體管較小,比開關(guān)管較大,例如Pcm都是10W的普通晶體管2SC2209和開關(guān)管2SC2214,其Icm值卻分辨為1.5A和4A。
⑶根據(jù)晶體管參數(shù)(飽和壓降、電流放大系數(shù)等)容許變更的極限值斷定Icm。例如3DD103A晶體管的Icm是按其β值降落到實(shí)測(cè)值的1/3時(shí)斷定的(Icm=3A)。
3.擊穿電壓
用于置換(代換)的晶體管,必須能夠在整機(jī)中安全地遭遇 高工作電壓。晶體管的擊穿電壓參數(shù)重要有以下5個(gè):
⑴BVcbo:集電極-基極擊穿電壓。它是指發(fā)射極開路,集電極電流Ic為規(guī)定值時(shí),集電極-基極間的電壓降(該電壓降稱為對(duì)應(yīng)的擊穿電壓,以下的雷同)。
⑵BVceo:集電極-發(fā)射極擊穿電壓。它是指基極開路,集電極電流Ic為規(guī)定值時(shí),集電極-發(fā)射極的電壓降。
⑶BVces:基極-發(fā)射極短路,集電極-發(fā)射極的擊穿電壓。
⑷BVcer:基極-發(fā)射極串聯(lián)電阻,集電極-發(fā)射極的電壓降。
⑸BVebo:集電極開路,發(fā)射極-基極的擊穿電壓。
在晶體管置換(代換)中,重要考慮BVcbo和BVceo,對(duì)于開關(guān)晶體管還應(yīng)考慮BVebo。一般來(lái)說(shuō),同一晶體管的BVcbo>BVceo。通常懇求用于置換(代換)的晶體管,其上述三個(gè)擊穿電壓應(yīng)不小于原晶體管對(duì)應(yīng)的三個(gè)擊穿電壓。
4.頻率特點(diǎn)
晶體管頻率特點(diǎn)參數(shù),常用的有以下4個(gè):
⑴特點(diǎn)頻率fT:它是指在測(cè)試頻率足夠高時(shí),使晶體管共發(fā)射極電流放大系數(shù)β=1時(shí)的頻率。
⑵β截止頻率fβ:在共發(fā)射極電路中,輸出端交換短路時(shí),電流放大系數(shù)β值,降落到低頻(1kHz)β值70.7%(3dB)時(shí)的頻率。
⑶α截止頻率fα:在共基極電路中,輸出端交換短路時(shí),電流放大系數(shù)α值降落到低頻(1kHz)β值70.7%(3dB)時(shí)的頻率。
⑷ 高振蕩頻率fmax:當(dāng)晶體管的功率增益為1時(shí)的工作頻率。
在置換(代換)晶體管時(shí),重要考慮fT與fβ。通常懇求用于置換的晶體管,其fT與fβ應(yīng)不小于原晶體管對(duì)應(yīng)的fT與fβ。半導(dǎo)體管有高頻管和低頻管之分,晶體管ft低于3M為低頻管,場(chǎng)效應(yīng)管低于303MH,反之,為高頻管。
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5.其他參數(shù)
除以上重要參數(shù)外,對(duì)于一些特別的晶體管,在置換(代換)時(shí)還應(yīng)考慮以下參數(shù):
⑴對(duì)于低噪聲晶體管,在置換(代換)時(shí)應(yīng)當(dāng)用噪聲系數(shù)較小或相等的晶體管。
⑵對(duì)于具有主動(dòng)增益把持性能的晶體管,在置換(代換)時(shí)應(yīng)當(dāng)用主動(dòng)增益把持特點(diǎn)雷同的晶體管。
⑶對(duì)于開關(guān)管,在置換(代換)時(shí)還要考慮其開關(guān)參數(shù),是否是帶有內(nèi)置電阻。
三、外形類似
小功率晶體管一般外形均類似,只要各個(gè)電極引出腳標(biāo)記明確,且引出線排列次序與待換管一致,即可進(jìn)行調(diào)換。
大功率晶體管的外形差別較大,置換(代換)時(shí)應(yīng)選擇外形類似、安裝尺寸雷同的晶體管,以便安裝和保持正常的散熱條件。如實(shí)在沒有,也可以用塑封管代替鐵封管。
把持以上原則,在工作中就像如魚得水,運(yùn)用自如。