分立半导体套件识别指南

概述

让我们以几个定义来开始

Discrete分立的
1.  分开;隔离;单独的;非连续的。
2.  这可以被视为单独和不相连的,或别的东西的一部分。
3.(电气工程)有单独的电子元器件,如单个电阻和电感器 ——与集成电路相反。

Discreet私密的
1. 尊重别人的隐私或保密;安静;外交的
2.  不引起注意、 愤怒或问题;不显眼。
使用说明
不要与discrete这个词混淆

来自Wiktionary.org

背景

如果你用电子产品做任何事情,您可能已经在使用晶体管了,但您可能在大型的、 高度集成的集成片中使用他们。例如,ATMega328P (RedBoard 和 ProMini 的主芯片) 包含数以十万计的晶体管。它们很小,并已为用作微控制器而配置。

但有时你只需要一个…,如果你手边还没有一个晶体管的话,可能不太方便,还是得去订购一个单独的晶体管。

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在这个分立套件里有些什么

这个分立半导体套件满足了你分立半导体的基本需求。它有 PNP 和 NPN 晶体管、 N 沟道和 P 沟道 的Mosfet管,二极管,可调电压电阻和可调节稳压器。

本指南将引导您去认识每个件元。

基本材料

  • 我们晶体管教程涵盖了双极型晶体管构成的基本知识。
  •  在According To Pete情节中,他论述了︰
    • 二极管和晶体管
    • Mosfet管
    • 稳压管
  • 所有在这个套件中的元件都是极性元件

套件内容

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撒在工作台上

内容列表

你将在套件中找到以下东西

Discrete Semiconductor Kit Bill Of Materials
Quantity Part Number
& Link toDatasheet
Type Marking
25 2N3904 NPN Transistor 2N3904
25 2N3906 PNP Transistor 2N3906
10 5LN01SP N-channel MOSFET YB
10 5LP01SP P-Channel MOSFET XB
20 1N4148 Silicon Diode 4148
20 1N4004 Power Diode 1n4004
5 TL431A Voltage Reference TL431A
5 LM317L Voltage Regulator LM317LZ

这些元件很多看起来非常相似。上面的”标记”列说明了标记,你会发现它打印在元件的身上。但Mosfet管例外,标志通常包含一个版本的元件号。一些地方也可能有其他符号或印刷、标明生产厂家和生产日期之类的东西。

双极型晶体管、 基准电压和稳压管都来自常见TO-92 形式封装,有铅笔上的橡皮擦大小的身体和三个突出的腿。Mosfet 是略小的 SC-72 (AKA”单人水疗”) 封装。

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TO-92和SC-72封装比较

这些元器件的极性是很重要的,通常用引脚号码来标明。

若要标识针脚,握住元器件让标记面向你,并且元器件的腿朝下。从左到右,针脚编号 1、 2 和 3。分配给每个引脚的功能取决于元器件,和我们将为每个部分在其各自的部分作说明。

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TO-92引脚数字

规格

由于分立半导体是电子线路的基本构建基块,他们比其他元件有更详细的规格。在一个应用程序中的关键参数在另一个应用程序中可能是荒谬的。这样一来,我们就很难给部分规格呈现一个简短的概要。我们决定通过将表中的元件编号链接到相应的数据表,使访问参数信息变得更容易,而不是列出一些内联的参数。

二极管

二极管在半导体套件中是最简单的,每个都有两个头。他们是两个硅二极管,大致相同,但有不同的最大电压和电流规格。

功率二极管

1N4004 功率二极管是有灰色的斑纹的黑色圆筒,比小信号二极管大。在套件中这种二极管有20个。他们的标记”1N4004″是打印在身体上的。

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1N4004

因为这些是功率二极管,他们可以承受高电压和电流。他们能承受400V 最大反向额定电压和输出的 1A最大整流平均电流。打开它们所需正向的电压较高,最大在 1 伏左右。平时的压降在工作台上由实际正向电压测试显示较低,约 0.7 V

功率二极管通常用作桥式整流器电源。

小信号二极管

在套件中有 1N4148 小信号二极管 20 件。它比功率二极管小,是橙色的玻璃身体,和一端的脚有条纹。

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1N4148

 “4148”印在了二极管的身体上,但因为身体是很小的所以数字很难看到。

这些二极管适合不需要高电压或电流的应用程序。他们能承受100V 最大反向额定电压和200马平均正向电流。像功率二极管,规定的最大正向电压是 1V,但通常的措施更接近 0.65V。典型应用包括二极管逻辑门或精密整流器。

二极管极性

这两个二极管的极性由身体一端上的条纹标明。条纹对应符号中的线,指示阴极。(没有条纹) 的另一端是阳极,由三角形符号表示。

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Diode Polarity

一旦超过了正向电压,电流从阳极到阴极通过二极管。这就有了一些助记符去记忆哪个是终端设备。

  • 图式符号中的线,在二极管身体上打印,是阴极。线的有点类似于一个减号,因为二极管的末端有更多的负出现
  • 在电路符号三角形是阳极,字母”A”由一个三角形组成。
  •  三角形符合也与我们用来表示电流流动的箭头的画法相匹配。

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记住二极管的画法

晶体管

双极性型晶体管

一般的晶体管是双极结型晶体管。电气工程师经常缩写为”BJT。”此套件包括了缩略名称为 2n3904 和 2n3906 的双极结型晶体管 25 件。这些是无处不在的”糖果”元件,可用于许多通用晶体管电路。

如果你看一本基本晶体管电路书,那将是你碰到 2N3904 和它的互补量2N3906的好机会。他们生产了很长时间,,是非常有用的通用晶体管。

2N3904 NPN

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清楚地标记了2N3904

引出线是相当平直向前的︰

  1. 发射极
  2. 基极
  3. 集电极

2N3904s 是很容易在面包板上使用,因为基极是在中间 —— 符号和自己本身对应。

2N3906 PNP

2N3906 是 2N3904 的PNP式互补的量。

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同样清楚地标记

2N3904 和 2N3906的引脚顺序是很容易记住的,因为它们是一样,只需要记住字母”EBC”

尽管针脚有相同的顺序,请记住,发射极在 NPN 和 PNP 之间是相反的 !你可以考虑把 2N3906 作为 2N3904 的镜像。

绝缘栅型场效应管

套装中的 绝缘栅型场效应管小于其他晶体管——身体大约是大小的一半。因为尺寸小,所以绝缘栅型场效应管是没有太多空间去打印的,所以零件号都是简洁的代码。

5LN01SP N 沟道绝缘栅型场效应管

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YB是不太明显的

字母”YB”是包装上的标识符。照片的元件上的其他标记很多是数字或日期代码,如果你不知道如何对它进行解码也没关系。

  1. 源极
  2. 栅极
  3. 漏极

5LN01SP P 沟道绝缘栅型场效应管

由于涉及基础的半导体物理,P 沟道绝缘栅型场效应管通常少于 N 沟道。5Lx01SP 家族是有点独特,它包括一个 P 沟道的变形,是对其 N 沟道同级的合理补充。

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“XB”不是XBee

 再次,元件上的标记是有点含糊 — —印上元件上的”XB”是标识符

引出线匹配其 N 沟道电极 (源极、 栅极、 漏极)。像双极性晶体管,这些 Mosfet 具有相同的引出线,但是极性接反。

虽然 5LP01SP 作为 5LN01SP 的补充,其规格不是完美的镜面图像。其跨导更低,栅极电容更高、 开关时间较慢。这些差异在典型应用程序中可能并不重要。

电压设备

对于下面的两个元件,我们实际上有点盗窃了离散的定义。其实他们两个是集成电路 !

他们虽然仍在到 92 封装包。第一个实际上一般用做齐纳二极管的替代品。第二个是一种电压调节器 —— 再次强调,它不是分立的但在周围很容易获得。

 TL431A电压调节器

当我们在套件中选择这个元件时,我们认为它可能有一些齐纳二极管的特性——但由于齐纳电压问题没有使得它并没有完全一样。我们真正想要的是可调的齐纳二极管︰ 输入 TL431A 电压参考。它的功能类似于一个稳压二极管,但它的电压是使用外部电阻器进行设置的。

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TL431A

输出电压可以在2.5 v内变化和电源电压在 36V 之内。像齐纳分流,它需要电阻与阴极串联。

当您想要生成一个稳定恒定的电压,但输入的电压变化,齐纳分流电路非常有用。例如,红板可以接受 7 和15V之间的直流电源。如果我们需要得到一个稳定的参考电压,那最明显的做法是使用一个分压器,但是我们会发现,由此产生的电压将与输入电压稳定的参考电压有所不同。齐纳分流 (或源电压基准) 是产生输入独立参考电压的一种方式。

极性

TL431A 有三个端头、,是参考电压、 阳极和阴极。阳极和阴极的术语借用于齐纳二极管。

只是提醒一下 —— 当我们使用齐纳二极管作为参考电压时,我们可以利用其反向击穿电压。更简单的说,我们把更多的正电压应用于阴极使他们偏置。

当我们以下示例进行探讨会更为合理。

简单电路

最简单的 TL431A 电路需要一个电阻在阴极上。参考引脚绑在阴极上,输出取自阴极。不论输入电压多大,其在阴极上的结果是2.5V

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上图所示选择的输入电阻使TL431A偏向至少 1mA 。你可以用公式 Rin = (Vin-Vout) / 0.001找到一个最大值。典型的应用程序使用 150 Ω 和接 10 k ω 之间的电阻。因为用作不带负载的电压调节器,输入的电阻是相对不那么重要,即使提供大电流,一个较小的电阻会消失较少的电力。

不同的输出电压要求两个以上的电阻。

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如果你使用电位器 R1,那么你可以做出一个多变的电压可调器,就像图 10的数据表所示。

你会注意到,第一个电路实际上是第二个电路的极端例子。R1 为 0,R2 是无穷大,R1/R2 极限成为 0,而输出成为 Vout = (2.5 v * 1) 或只是 2.5 v。

TL431A 的输出是最适合作为其他电路 (如比较器或模拟数字转换器的调节器),并不是只适合于为外部电路供电。当它创建一个稳定的输出电压,它需要阴极电阻,如果负载承受很多的电流的时候阴极电阻将散发热量。可调稳压器是一种类似的绕过此限制的集成电路。

LM317L电压稳压管

LM317L 类似于 TL431A,但它旨在用作电源的一部分。

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LM317L

你会注意到这张照片中的元件标记有额外”Z”后缀,表示TO-92 的身体是松散的碎片打包起来的 (如相反的磁带)。

LM317L 的配置也是类似于 LT431A,用一双电阻设置输出电压。你会注意到,像 TL431A 一样,它不需要输入电阻。

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在此电路中,值得注意的是从输入到地的电容和从输出到地的电容。

数据表表明:

输入的电容不是必需的,但建议有,特别是在调节器不是很接近电源滤波电容器的情况下。

输出电容提高了瞬态响应,但是为了稳定不需要添加输出电容。它还建议输入电容为 0.1 u f ,和输出电容为 1uF

LM317L 额定供应达 100 mA。如果你需要更多的电流,考虑加强 LM317L 的较大的兄弟即TO- 220 套管的 LM317。如果您添加一个大型的散热器,你明显可以从中汲取更多的电流。

(注:文章来源于Sparkfun社区)