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晶体三极管的代换原则
(2016-12-31 0:22:00)
晶体三极管的代换原则
晶体三极管的代换原则

我们在维修、设计和实验或试制中,常常会碰到晶体三极管的置换(代换)问题。如果掌握了晶体三极管的置换(代换)原则,就能使工作初有成效。其置换(代换)原则可划分为三种:即类型相同、特性相近、外形相似。

一、类型相同

1.材料相同。即锗管换锗管,硅管换硅管。

2.极性相同。即NPN型管换NPN型管,PNP型管换PNP型管。

 3.实际型号一样,标注方法不同,如:D1555同2SD1555;R1201同GR1201;3DG9014同9014;贴片管用代号来代表原型号等。但不排除同一型号因为生产厂家的不同,参数差别极大的情况。

二、特性相近

用于置换(代换)的晶体三极管应与原晶体三极管的特性要相近,它们的主要参数值及特性曲线应相差不多或优于原管,对于不同的电路,应有所偏重。一般来说,只要下述主要参数相近,即可满足置换(代换)要求。

1.集电极最大直流耗散功率(PCM)

一般要求用Pcm与原管相等或较大的晶体三极管进行置换(代换)。如果原晶体三极管在整机电路中实际直流耗散功率远小于其Pcm,也可以用Pcm较小的晶体三极管置换(代换)。

2.集电极最大允许直流电流(ICm)

一般要求用Icm与原管相等或较大的晶体三极管进行置换(代换)。

实际不同厂家关于Icm的规定有所不同,有时差别很大,我们要注意到厂家给出的测试条件。常见的有以下几种:

⑴根据集电极引线允许通过的最大电流值确定Icm。这个数值可能很大,例如,一只Pcn=200mW的晶体三极管,其Icm可能会超过1A。

⑵根据Pcm确定Icm,即Pcm=Icm×Uce确定Icm。这个规定下的Pcm值比普通晶体三极管较小,比开关管较大,例如Pcm都是10W的普通晶体三极管2SC2209邮购2SC2209和开关管2SC2214,其Icm值却分别为1.5A和4A。

⑶根据晶体三极管参数(饱和压降、电流放大系数等)允许变化的极限值确定Icm。例如3DD103A晶体三极管的Icm是按其β值下降到实测值的1/3时确定的(Icm=3A)。

3.击穿电压

用于置换(代换)的晶体三极管,必须能够在整机中安全地承受最高工作电压。晶体三极管的击穿电压参数主要有以下5个:

⑴BVcbo:集电极-基极击穿电压。它是指发射极开路,集电极电流Ic为规定值时,集电极-基极间的电压降(该电压降称为对应的击穿电压,以下的相同)。

⑵BVceo:集电极-发射极击穿电压。它是指基极开路,集电极电流Ic为规定值时,集电极-发射极的电压降。

⑶BVces:基极-发射极短路,集电极-发射极的击穿电压。

⑷BVcer:基极-发射极串联电阻,集电极-发射极的电压降。

⑸BVebo:集电极开路,发射极-基极的击穿电压。

在晶体三极管置换(代换)中,主要考虑BVcbo和BVceo,对于开关晶体三极管还应考虑BVebo。一般来说,同一晶体三极管的BVcbo>BVceo。通常要求用于置换(代换)的晶体三极管,其上述三个击穿电压应不小于原晶体三极管对应的三个击穿电压。

4.频率特性

晶体三极管频率特性参数,常用的有以下4个:

⑴特征频率fT:它是指在测试频率足够高时,使晶体三极管共发射极电流放大系数β=1时的频率。

⑵β截止频率fβ:在共发射极电路中,输出端交流短路时,电流放大系数β值,下降到低频(1kHz)β值70.7%(3dB)时的频率。

⑶α截止频率fα:在共基极电路中,输出端交流短路时,电流放大系数α值下降到低频(1kHz)β值70.7%(3dB)时的频率。

⑷最高振荡频率FMax:当晶体三极管的功率增益为1时的工作频率。

在置换(代换)晶体三极管时,主要考虑fT与fβ。通常要求用于置换的晶体三极管,其fT与fβ应不小于原晶体三极管对应的fT与fβ。半导体管有高频管和低频管之分,晶体三极管ft低于3M为低频管,场效应管低于303MH,反之,为高频管。

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5.其他参数

除以上主要参数外,对于一些特殊的晶体三极管,在置换(代换)时还应考虑以下参数:

⑴对于低噪声晶体三极管,在置换(代换)时应当用噪声系数较小或相等的晶体三极管。

⑵对于具有自动增益控制性能的晶体三极管,在置换(代换)时应当用自动增益控制特性相同的晶体三极管。

⑶对于开关管,在置换(代换)时还要考虑其开关参数,是否是带有内置电阻。

三、外形相似

小功率晶体三极管一般外形均相似,只要各个电极引出脚标志明确,且引出线排列顺序与待换管一致,即可进行更换。

大功率晶体三极管的外形差异较大,置换(代换)时应选择外形相似、安装尺寸相同的晶体三极管,以便安装和保持正常的散热条件。如实在没有,也可以用塑封管代替铁封管。

掌握以上原则,在工作中就像如鱼得水,运用自如。


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