我們在維修、設計和實驗或試制中,常常會碰到晶體管的置換(代換)問題。如果掌握了晶體管的置換(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:即類型相同、特性相近、外形相似。
一、類型相同


1.材料相同。即鍺管換鍺管,硅管換硅管。


2.極性相同。即NPN型管換NPN型管,PNP型管換PNP型管。


�� 3.實際型號一樣,標注方法不同,如:D1555同2SD1555;R1201同GR1201;3DG9014同9014;貼片管用代號來代表原型號等。但不排除同一型號因為生產廠家的不同,參數差別極大的情況。


二、特性相近


用于置換(代換)的晶體管應與原晶體管的特性要相近,它們的主要參數值及特性曲線應相差不多或優于原管,對于不同的電路,應有所偏重。一般來說,只要下述主要參數相近,即可滿足置換(代換)要求。


1.集電極最大直流耗散功率(Pcm)


一般要求用Pcm與原管相等或較大的晶體管進行置換(代換)。如果原晶體管在整機電路中實際直流耗散功率遠小于其Pcm,也可以用Pcm較小的晶體管置換(代換)。


2.集電極最大允許直流電流(Icm)


一般要求用Icm與原管相等或較大的晶體管進行置換(代換)。


實際不同廠家關于Icm的規定有所不同,有時差別很大,我們要注意到廠家給出的測試條件。常見的有以下幾種:


⑴根據集電極引線允許通過的最大電流值確定Icm。這個數值可能很大,例如,一只Pcn=200mW的晶體管,其Icm可能會超過1A。


⑵根據Pcm確定Icm,即Pcm=Icm×Uce確定Icm。這個規定下的Pcm值比普通晶體管較小,比開關管較大,例如Pcm都是10W的普通晶體管2SC2209和開關管2SC2214,其Icm值卻分別為1.5A和4A。


⑶根據晶體管參數(飽和壓降、電流放大系數等)允許變化的極限值確定Icm。例如3DD103A晶體管的Icm是按其β值下降到實測值的1/3時確定的(Icm=3A)。


3.擊穿電壓


用于置換(代換)的晶體管,必須能夠在整機中安全地承受最高工作電壓。晶體管的擊穿電壓參數主要有以下5個:


⑴BVcbo:集電極-基極擊穿電壓。它是指發射極開路,集電極電流Ic為規定值時,集電極-基極間的電壓降(該電壓降稱為對應的擊穿電壓,以下的相同)。


⑵BVceo:集電極-發射極擊穿電壓。它是指基極開路,集電極電流Ic為規定值時,集電極-發射極的電壓降。


⑶BVces:基極-發射極短路,集電極-發射極的擊穿電壓。


⑷BVcer:基極-發射極串聯電阻,集電極-發射極的電壓降。


⑸BVebo:集電極開路,發射極-基極的擊穿電壓。


在晶體管置換(代換)中,主要考慮BVcbo和BVceo,對于開關晶體管還應考慮BVebo。一般來說,同一晶體管的BVcbo>BVceo。通常要求用于置換(代換)的晶體管,其上述三個擊穿電壓應不小于原晶體管對應的三個擊穿電壓。


4.頻率特性


晶體管頻率特性參數,常用的有以下4個:


⑴特征頻率fT:它是指在測試頻率足夠高時,使晶體管共發射極電流放大系數β=1時的頻率。


⑵β截止頻率fβ:在共發射極電路中,輸出端交流短路時,電流放大系數β值,下降到低頻(1kHz)β值70.7%(3dB)時的頻率。


⑶α截止頻率fα:在共基極電路中,輸出端交流短路時,電流放大系數α值下降到低頻(1kHz)β值70.7%(3dB)時的頻率。


⑷最高振蕩頻率fmax:當晶體管的功率增益為1時的工作頻率。


在置換(代換)晶體管時,主要考慮fT與fβ。通常要求用于置換的晶體管,其fT與fβ應不小于原晶體管對應的fT與fβ。半導體管有高頻管和低頻管之分,晶體管ft低于3M為低頻管,場效應管低于303MH,反之,為高頻管。


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5.其他參數


除以上主要參數外,對于一些特殊的晶體管,在置換(代換)時還應考慮以下參數:


⑴對于低噪聲晶體管,在置換(代換)時應當用噪聲系數較小或相等的晶體管。


⑵對于具有自動增益控制性能的晶體管,在置換(代換)時應當用自動增益控制特性相同的晶體管。


⑶對于開關管,在置換(代換)時還要考慮其開關參數,是否是帶有內置電阻。


三、外形相似


小功率晶體管一般外形均相似,只要各個電極引出腳標志明確,且引出線排列順序與待換管一致,即可進行更換。


大功率晶體管的外形差異較大,置換(代換)時應選擇外形相似、安裝尺寸相同的晶體管,以便安裝和保持正常的散熱條件。如實在沒有,也可以用塑封管代替鐵封管。


掌握以上原則,在工作中就像如魚得水,運用自如。