电子设计与实践
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1.1.5 半导体分立器件

半导体二极管和三极管是组成分立元件电子电路的核心器件。二极管具有单向导电性,可用于整流、检波、稳压及混频电路中。三极管对信号具有放大作用和开关作用。

1.常用半导体分立器件及其分类

按照习惯,通常把半导体分立器件分成如下类别:半导体二极管、双极型三极管和场效应晶体管。其中,半导体二极管包括整流二极管、检波二极管、稳压二极管、恒流二极管、开关二极管、变容二极管、雪崩二极管、PIN管等;双极型晶体三极管包括高频小功率管、低频小、中、大功率管、微波功率管、低噪声管、微波低噪声、高速开关管及专用器件单结晶体管、高频大功率管;场效应晶体管包括结型管、MOS管、VMOS管。

2.半导体分立器件的型号命名

按照国家标准规定,国产半导体分立器件的型号命名见表1.10。

例如,2AP9表示N型锗材料普通二极管,3DG6A表示NPN硅材料高频小功率管。近年来,国内生产半导体器件的各厂家纷纷引进外国的先进生产技术,购入原材料、生产设备及全套工艺标准,或者直接购入器件管心进行封装。因此,市场上多见的是按照国外产品型号命名的半导体器件,符合国家标准命名的器件反而不易买到。在选用进口半导体器件时,应该仔细查阅有关技术资料,比较性能指标。

表1.10 国产半导体分立器件的型号命名

3.选用半导体分立器件的注意事项

晶体管正常工作需要一定的条件。如果工作条件超过允许的范围,则晶体管不能正常工作,甚至造成永久性的损坏。为使晶体管能够长期稳定运行,必须注意下列事项:

(1)切勿使电压、电流超过器件手册中规定的极限值,并应根据设计原则选取一定的裕量。

(2)安装晶体管时,晶体管的位置尽可能不要靠近电路中的发热元件。要分清不同电极的引脚位置,允许使用小功率电烙铁进行焊接,焊接时间应该小于3 s~5 s,焊点距离管壳不得太近。在焊接点接触型晶体管时,要注意保证焊点与管心之间有良好的散热。

(3)大功率管的散热器与管壳的接触面应该平整光滑,中间应该涂抹有机硅脂以便导热并减少腐蚀;要保证固定三极管的螺丝钉松紧一致。对于大功率管,特别是外延型高频功率管,在使用中要防止二次击穿。

(4)对于绝缘栅型场效应管,应该特别注意避免栅极悬空,即栅、源两极之间必须经常保持直流通路。因为它的输入阻抗非常高,所以栅极上的感应电荷就很难通过输入电阻泄漏,电荷的积累使静电电压升高,尤其是在极间电容较小的情况下,少量电荷就会产生很高的电压,以至往往管子还未经使用,就已被击穿或出现指标下降的现象。在采用绝缘栅型场效应管的电路中,通常是在它的栅、源两极之间接入一个电阻或稳压二极管,使积累电荷不致过多或使电压不致超过某一界限;焊接、测试时应该采取防静电措施,电烙铁和仪器等都要有良好的接地线;使用绝缘栅型场效应管的电路和整机,外壳必须良好接地。