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晶体管置换原则

高工
2014-06-12 10:42:51     打赏


无论是专业无线电维修人员,还是业余无线电爱好者,在工作中都会碰到晶体管置换问题。如果掌握了晶体管的置换原则,往往能使维修工作事半功倍,提高维修效率。晶体管的置换原则可概括为三条:即类型相同、特性相近、外形相似。
一、类型相同
1. 材料相同。即锗管置换锗管,硅管置换硅管。
2. 极性相同。即NPN型管置换NPN型管,PNP型管置换PNP型管。
二、特性相近
用于置换的晶体管应与原晶体管的特性相近,它们的主要参数值及特性曲线应相差不多。晶体管的主要参数近20个,要求所有这些参数都相近,不但困难,而且没有必要。一般来说,只要下述主要参数相近,即可满足置换要求。
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管进行置换。但经过计算或测试,如果原晶体管在整机电路中实际直流耗散功率远小于其PCM,则可以用PCM 较小的晶体管置换。
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管进行置换。
世界上不同厂家关于ICM 的规定有所不同,有时差别很大。常见的有以下几种规定:
(1)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PCM=200mW的晶体管,其ICM 可能会超过1A。
(2)根据PCM 确定ICM,即PCM=ICM?UCE 确定ICM。这个规定下的PCM 值比普通晶体管较小,比开关管较大,例如PCM 都是10W的普通晶体管2SC2209和开关管2SC2214,其ICM 值却分别为1.5A和4A。
(3)根据晶体管参数(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晶体管的ICM 是按其β值下降到实测值的1/3时确定的(ICM=3A)。
在置换时应区别以上三种情况,进行具体的选择。
3. 击穿电压
用于置换的晶体管,必须能够在整机中安全地承受最高工作电压。晶体管的击穿电压参数主要有以下5个:
(1)BVCBO: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)。
(2)BVCEO: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。
(3)BVCES:基极—发射极短路,集电极—发射极的击穿电压。
(4)BVCER:基极—发射极串联电阻,集电极—发射极的电压降。
(5)BVEBO:集电极开路,发射极—基极的击穿电压。
在晶体管置换中,主要考虑BVCBO 和BVCEO,对于开关晶体管还应考虑BVEBO。一般来说,同一晶体管的BVCBO>BVCEO。通常要求用于置换的晶体管,其上述三个击穿电压应不小于原晶体管对应的三个击穿电压。
4. 频率特性
晶体管频率特性参数,常用的有以下4个:
(1)特征频率Ft:它是指在测试频率足够高时,使晶体管共发射极电流放大系数β=1时的频率。
(2)β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。
(3)α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。
(4)最高振荡频率fmax:当晶体管的功率增益为1时的工作频率。
在置换晶体管时,主要考虑FT 与fβ。通常要求用于置换的晶体管,其FT 与fβ应不小于原晶体管对应的FT 与fβ。
5. 其他参数
除以上主要参数外,对于一些特殊的晶体管,在置换时还应考虑以下参数:
(1)对于低噪声晶体管,在置换时应当用噪声系数较小或相等的晶体管。
(2)对于具有自动增益控制性能的晶体管,在置换时应当用自动增益控制特性相同的晶体管。
(3)对于开关管,在置换时还要考虑其开关参数。
三、外形相似
小功率晶体管一般外形均相似,只要各个电极引出线标志明确,且引出线排列顺序与待换管一致,即可进行更换。
大功率晶体管的外形差异较大,置换时应选择外形相似、安装尺寸相同的晶体管,以便安装和保持正常的散热条件。




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