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检修晶体管分压器偏压电路

发布时间:2011/12/14 14:10:04 访问次数:1531

     图5. 25显示一个分压器偏压晶体管电路。QS5V991-7JRI如图所标示的元件值,如果该电路正常动作情况下,你应该会测量到接近如图所标的电压值。

                       
    分析此种偏压电路,会发现有一组特别的故障原因,造成晶体管集电极对接地之间的电压成为VCC。五种故障情况显示在图5. 26(a)。这些故障情况的集电极对接地电压都是10V。针对每种故障情况,其基极对接地电压与发射极对接地电压显示于图(b)。

             

      1.故障状况1:电阻Ri开路
    此种故障情况无法提供基极偏压,会使基极电压归零,晶体管基极直接经过R2接地,强迫晶体管截止,即VR=OV,IB=OA。由于晶体管此时无法导通,因此集电极电流IC不会产生,故RC电阻上没有任何电压降。如此造成集电极电压等于Vcc(10V)。既然没有集电极电流和基极电流,所以也没有发射极电流,促使发射极对接地电压VE=OV。
    2.故障状况2:电阻RE开路
    此种故障阻止基极电流、发射极电流及集电极电流的产生,除了会有一个小到可以忽略的漏电流ICBO。由于IC=OA,所以电阻RC上没有电压降,因此VC=VCC=10V。基极对接地电压可由分压器得到如下偏压:

                     
    用一般伏特表去测量发射极电压,由于伏特表内部高阻抗提供了电流通路,造成基极一发射极的正向偏压。因此,量得的发射极电压为VE=VB-VBE。真正的VBE结面间的电压降,是由通过的电流所决定。通常为方便说明,都假设VBE=0.7V,实际上,也可能远小于此值。故发射极对接地电压的测量结果如下:    VE=VB-VBE=3.2V-0.7V-2.5V
    3.故障状况3:墓极内部接线开路
    晶体管内部接线开路的故障可能性,远大于一般外部电阻开路。同理,由于晶体管并未导通,所以IC=OA,故VC=VCC=10V。如同电阻风开路故障情况一样,分压器提供3.2V给晶体管基极。至于晶体管发射极接点则因为没有电流通过RE,所以没有电压降,即VE=OV。
    4.故障状况4:BE结或发射极内部接线开路
    同理,由于晶体管并未导通,所以IC=OA,Ve=VCC=10V。与前述RE开路,基极内部开路的故障情况完全相同,基极偏压为3.2V。由于发射极内部开路,且经由电阻RE接地,所以在发射极测得电压为OV。请注意故障情况3与故障情况4呈现相同的故障情况。
    5.故障情况5:BC结或集电极内部接线开路
    由于晶体管内部集电极接线开路,导致没有Ie电流,故Ve=Vcc=10V。在这种故障情况下,分压器偏压电路受到RE经由晶体管正向偏置电压下的BE结面接地,所造成的负载效应,其等效电路显示于图5.27中。基极对地电压与发射极电压分别如下:

            

                         
    侬据集电极对地的测量电压,另外尚有两种晶体管导通或呈现导通假象的故障情况。在图5. 28中分别说明其故障情况。
    6.故障状况6:电阻Rc开路
    此故障情况,由图5.28(a)所测得集电极对地电压,会令人以为晶体管处在饱和状态下,实际上它并未导通。很明显地,若电阻RC开路,则没有集电极电流。在此情形下,偏压等效电路如同故障情况5,请参见图5.27。因此VB=1.11V,而且由于BE结正向偏置电压,故VE=VB-VBE =1.11V-0.7V=0.41V。若再用电压表测量集电极对地电压VC时,电流可以从正向偏置电压的BC结与电表的内部电阻的通路流过。因此,VC=VB-VBC=l.llV-O.7V-0.41V。再次说明,晶体管内部结面的正向偏置电压降的高低,是由通过的电流大小所决定。我们常用正向电压降为0. 7V说明例题,实际上可能远小于此值。

                  
    7.故障状况7:R2电阻开路
    如图5. 28(b)所示,R2开路下,基极电流和基极电压比正常值增加,因为此时的分压器是由Ri电阻与[3DCRIN(BASE),组成。在此情况下,基极电压是由发射极电压决定(VB=VE+VBE)。
    首先,确认晶体管是否处于饱和状态。理论上集电极饱和电流,以及提供集电极饱和电流的基极电流,计算如下(假设VCE(sat)=0.2V)

                      
    假设图5.28(b)的晶体管已进入饱和区,则基极最大电流值为

                        
    由于上述的计算出的基极电流远大于饱和所需,故晶体管当然是在饱和区。因此VE、VB与VE求得如下:

                   
   


 


 

     图5. 25显示一个分压器偏压晶体管电路。QS5V991-7JRI如图所标示的元件值,如果该电路正常动作情况下,你应该会测量到接近如图所标的电压值。

                       
    分析此种偏压电路,会发现有一组特别的故障原因,造成晶体管集电极对接地之间的电压成为VCC。五种故障情况显示在图5. 26(a)。这些故障情况的集电极对接地电压都是10V。针对每种故障情况,其基极对接地电压与发射极对接地电压显示于图(b)。

             

      1.故障状况1:电阻Ri开路
    此种故障情况无法提供基极偏压,会使基极电压归零,晶体管基极直接经过R2接地,强迫晶体管截止,即VR=OV,IB=OA。由于晶体管此时无法导通,因此集电极电流IC不会产生,故RC电阻上没有任何电压降。如此造成集电极电压等于Vcc(10V)。既然没有集电极电流和基极电流,所以也没有发射极电流,促使发射极对接地电压VE=OV。
    2.故障状况2:电阻RE开路
    此种故障阻止基极电流、发射极电流及集电极电流的产生,除了会有一个小到可以忽略的漏电流ICBO。由于IC=OA,所以电阻RC上没有电压降,因此VC=VCC=10V。基极对接地电压可由分压器得到如下偏压:

                     
    用一般伏特表去测量发射极电压,由于伏特表内部高阻抗提供了电流通路,造成基极一发射极的正向偏压。因此,量得的发射极电压为VE=VB-VBE。真正的VBE结面间的电压降,是由通过的电流所决定。通常为方便说明,都假设VBE=0.7V,实际上,也可能远小于此值。故发射极对接地电压的测量结果如下:    VE=VB-VBE=3.2V-0.7V-2.5V
    3.故障状况3:墓极内部接线开路
    晶体管内部接线开路的故障可能性,远大于一般外部电阻开路。同理,由于晶体管并未导通,所以IC=OA,故VC=VCC=10V。如同电阻风开路故障情况一样,分压器提供3.2V给晶体管基极。至于晶体管发射极接点则因为没有电流通过RE,所以没有电压降,即VE=OV。
    4.故障状况4:BE结或发射极内部接线开路
    同理,由于晶体管并未导通,所以IC=OA,Ve=VCC=10V。与前述RE开路,基极内部开路的故障情况完全相同,基极偏压为3.2V。由于发射极内部开路,且经由电阻RE接地,所以在发射极测得电压为OV。请注意故障情况3与故障情况4呈现相同的故障情况。
    5.故障情况5:BC结或集电极内部接线开路
    由于晶体管内部集电极接线开路,导致没有Ie电流,故Ve=Vcc=10V。在这种故障情况下,分压器偏压电路受到RE经由晶体管正向偏置电压下的BE结面接地,所造成的负载效应,其等效电路显示于图5.27中。基极对地电压与发射极电压分别如下:

            

                         
    侬据集电极对地的测量电压,另外尚有两种晶体管导通或呈现导通假象的故障情况。在图5. 28中分别说明其故障情况。
    6.故障状况6:电阻Rc开路
    此故障情况,由图5.28(a)所测得集电极对地电压,会令人以为晶体管处在饱和状态下,实际上它并未导通。很明显地,若电阻RC开路,则没有集电极电流。在此情形下,偏压等效电路如同故障情况5,请参见图5.27。因此VB=1.11V,而且由于BE结正向偏置电压,故VE=VB-VBE =1.11V-0.7V=0.41V。若再用电压表测量集电极对地电压VC时,电流可以从正向偏置电压的BC结与电表的内部电阻的通路流过。因此,VC=VB-VBC=l.llV-O.7V-0.41V。再次说明,晶体管内部结面的正向偏置电压降的高低,是由通过的电流大小所决定。我们常用正向电压降为0. 7V说明例题,实际上可能远小于此值。

                  
    7.故障状况7:R2电阻开路
    如图5. 28(b)所示,R2开路下,基极电流和基极电压比正常值增加,因为此时的分压器是由Ri电阻与[3DCRIN(BASE),组成。在此情况下,基极电压是由发射极电压决定(VB=VE+VBE)。
    首先,确认晶体管是否处于饱和状态。理论上集电极饱和电流,以及提供集电极饱和电流的基极电流,计算如下(假设VCE(sat)=0.2V)

                      
    假设图5.28(b)的晶体管已进入饱和区,则基极最大电流值为

                        
    由于上述的计算出的基极电流远大于饱和所需,故晶体管当然是在饱和区。因此VE、VB与VE求得如下:

                   
   


 


 

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