晶体管的置换原则

发布于：2006/8/24 12:00:27 | 740 次阅读

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我们在维修、设计和实验或试制中，常常会碰到晶体管的置换（代换）问题。如果掌握了晶体管的置换（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）的晶体管应与原晶体管的特性要相近，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（代换）。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，也可以用Pcm较小的晶体管置换（代换）。
2.集电极允许直流电流（Icm）
一般要求用Icm与原管相等或较大的晶体管进行置换（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电流值确定Icm。这个数值可能很大，例如，一只Pcn=200mW的晶体管，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。
⑶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）。
3.击穿电压
用于置换（代换）的晶体管，必须能够在整机中安全地承受工作电压。晶体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。
在晶体管置换（代换）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（代换）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：
⑴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。
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（代换）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。半导体管有高频管和低频管之分，晶体管ft低于3M为低频管，场效应管低于303MH,反之，为高频管。
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（代换）时还应考虑以下参数：
⑴对于低噪声晶体管，在置换（代换）时应当用噪声系数较小或相等的晶体管。
⑵对于具有自动增益控制性能的晶体管，在置换（代换）时应当用自动增益控制特性相同的晶体管。
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。

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