在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中,選擇合適的 NPN 型小功率晶體三極管需要綜合考慮多方面因素,確保所選三極管能夠滿足電路的性能要求。首先,根據(jù)電路的工作電流確定集電極最大允許電流 ICM,必須保證電路中集電極的最大工作電流小于 ICM;其次,根據(jù)電路的工作電壓確定反向擊穿電壓,特別是集電極 - 發(fā)射極反向擊穿電壓 V (BR) CEO,要確保電路中的電源電壓和動(dòng)態(tài)電壓峰值不超過(guò) V (BR) CEO;然后,根據(jù)電路的功耗要求確定集電極最大允許功耗 PCM,通過(guò)計(jì)算三極管的實(shí)際功耗(PC=IC×VCE),確保 PC 小于 PCM,必要時(shí)可考慮加裝散熱片;另外,根據(jù)電路的放大需求選擇合適的電流放大系數(shù) β,對(duì)于放大電路,需要選擇 β 值開關(guān)失控時(shí),導(dǎo)通壓降大需增大 IB,截止漏電則換管。汽車電子低噪聲放大NPN型晶體三極管參數(shù)測(cè)試
集電極 - 發(fā)射極反向擊穿電壓(V (BR) CEO)是 NPN 型小功率晶體三極管保障電路安全的耐壓參數(shù),直接決定三極管在電路中的電壓耐受上限。其定義為基極開路狀態(tài)下,集電極(C)與發(fā)射極(E)之間能夠承受的高反向電壓,一旦電路中 CE 間實(shí)際電壓超過(guò)該值,集電結(jié)會(huì)發(fā)生反向擊穿,導(dǎo)致集電極電流(IC)急劇增大,輕則引發(fā)三極管參數(shù)漂移,重則直接燒毀器件。在小功率 NPN 管范疇內(nèi),V (BR) CEO 的數(shù)值范圍通常為 15V-60V,不同型號(hào)差異明顯,例如低頻放大常用的 9015 管,V (BR) CEO 可達(dá) 45V,適用于中低壓電路;而高頻的 S9018 管,因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)重高頻性能,V (BR) CEO 為 18V,需匹配低電壓場(chǎng)景。醫(yī)療設(shè)備高頻NPN型晶體三極管參數(shù)測(cè)試多級(jí)放大電路級(jí)間耦合有阻容、直接、變壓器三種方式。
共基放大電路以基極作為公共電極,輸入信號(hào)加在發(fā)射極和基極之間,輸出信號(hào)從集電極和基極之間取出,NPN 型小功率三極管在該電路中工作在放大區(qū)。共基放大電路的突出特點(diǎn)是頻率響應(yīng)好,上限截止頻率高,這是因?yàn)榛鶚O交流接地,基極電容的影響較小,減少了載流子在基區(qū)的渡越時(shí)間對(duì)高頻信號(hào)的影響,因此常用于高頻放大電路中,如射頻信號(hào)放大、高頻振蕩電路等。與共射放大電路相比,共基放大電路的電壓放大倍數(shù)較高,但電流放大倍數(shù)小于 1,即沒有電流放大能力,能實(shí)現(xiàn)電壓放大,且輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相位。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),共基放大電路常與共射放大電路組合使用,構(gòu)成共射 - 共基組合放大電路,既能獲得較高的電壓放大倍數(shù),又能擁有良好的高頻特性,滿足高頻信號(hào)放大的需求,例如在通信設(shè)備的高頻放大模塊中,就常采用這種組合電路。
多級(jí)放大電路中,NPN 型小功率三極管的級(jí)間耦合方式有阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合。阻容耦合通過(guò)電容傳遞交流信號(hào),隔斷直流,適合低頻信號(hào)(如音頻),但電容體積大,不適合集成;直接耦合無(wú)耦合電容,適合低頻和直流信號(hào),便于集成,但存在零點(diǎn)漂移,需加溫度補(bǔ)償;變壓器耦合通過(guò)變壓器傳遞信號(hào),可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,適合高頻功率放大(如射頻電路),但體積大、成本高。例如音頻功率放大電路,前級(jí)用阻容耦合(電容 10μF),后級(jí)用變壓器耦合,匹配揚(yáng)聲器阻抗(4Ω),提升輸出功率。ICEO 是基極開路時(shí) CE 反向電流,溫度敏感性強(qiáng),會(huì)增大電路功耗。
共射放大電路是 NPN 型小功率晶體三極管常用的應(yīng)用電路之一,其特點(diǎn)是發(fā)射極作為公共電極,輸入信號(hào)加在基極和發(fā)射極之間,輸出信號(hào)從集電極和發(fā)射極之間取出。在共射放大電路中,三極管工作在放大區(qū),通過(guò)設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),確保輸入交流信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)都能被有效放大,避免出現(xiàn)截止失真或飽和失真。電路中的偏置電阻(如 RB1、RB2)用于提供基極偏置電流,確定靜態(tài)工作點(diǎn);集電極電阻 RC 則用于將集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化,實(shí)現(xiàn)電壓放大。共射放大電路具有較高的電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù),同時(shí)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反,因此也被稱為反相放大電路。這種電路廣泛應(yīng)用于音頻放大、信號(hào)預(yù)處理等領(lǐng)域,例如在收音機(jī)的中頻放大電路中,就大量采用 NPN 型小功率三極管組成共射放大電路,將接收到的微弱中頻信號(hào)放大,為后續(xù)的解調(diào)電路提供足夠幅度的信號(hào)。貼片封裝 SOT-23 比直插 TO-92 散熱好,PCM 可提升 10%-20%。工業(yè)領(lǐng)域特殊封裝NPN型晶體三極管機(jī)構(gòu)認(rèn)證
基極并加速電容,可縮短載流子存儲(chǔ)時(shí)間,加快開關(guān)速度。汽車電子低噪聲放大NPN型晶體三極管參數(shù)測(cè)試
共射放大電路是 NPN 型小功率管的經(jīng)典應(yīng)用,發(fā)射極接地,輸入信號(hào)加在 BE 間,輸出信號(hào)從 CE 間取出。電路中,RB(基極偏置電阻)控制 IB,確定靜態(tài)工作點(diǎn);RC(集電極負(fù)載電阻)將 IC 變化轉(zhuǎn)化為 VCE 變化,實(shí)現(xiàn)電壓放大。該電路的優(yōu)勢(shì)是電壓放大倍數(shù)高(Av=-βRC/ri,ri 為輸入電阻)、電流放大倍數(shù)大,缺點(diǎn)是輸入電阻小、輸出電阻大,輸出信號(hào)與輸入信號(hào)反相。例如在音頻前置放大電路中,用 9014 管組成共射電路,將麥克風(fēng)輸出的 mV 級(jí)信號(hào)放大至 V 級(jí),為后級(jí)功率放大提供信號(hào)源。汽車電子低噪聲放大NPN型晶體三極管參數(shù)測(cè)試
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