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。手機(jī)等小型設(shè)備用貼片三極管,高安裝密度適配設(shè)備小型化。線上渠道NPN型晶體三極管散熱片設(shè)計(jì)
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)。華東地區(qū)高精度NPN型晶體三極管散熱片設(shè)計(jì)選型時(shí)需結(jié)合電路需求,考慮封裝形式、頻率特性及溫度穩(wěn)定性,優(yōu)先選適配參數(shù)的常用型號(hào)。
脈沖電路需輸出高低電平交替的脈沖信號(hào),NPN 型小功率三極管通過快速切換截止與飽和狀態(tài)實(shí)現(xiàn)該功能。例如在矩形波發(fā)生器中,三極管與 RC 充放電電路配合:RC 充電時(shí),VB 上升,IB 增大,三極管飽和,輸出低電平;RC 放電時(shí),VB 下降,IB 減小,三極管截止,輸出高電平,通過調(diào)整 RC 參數(shù)控制脈沖周期(T≈1.4RC)。此外,在脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路中,三極管根據(jù)輸入的 PWM 信號(hào)導(dǎo)通 / 截止,控制負(fù)載(如電機(jī)、LED)的平均電壓 / 電流,實(shí)現(xiàn)調(diào)速、調(diào)光功能,例如 LED 調(diào)光電路中,PWM 占空比從 10% 增至 90%,LED 亮度隨之提升。
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。三極管補(bǔ)償法用同型號(hào)管發(fā)射結(jié)并聯(lián),抵消參數(shù)溫度漂移。
針對(duì)三極管參數(shù)隨溫度漂移的問題,可采用 NPN 管自身組成溫度補(bǔ)償電路,常見的有 diode 補(bǔ)償和三極管補(bǔ)償。diode 補(bǔ)償是將二極管與基極串聯(lián),二極管正向壓降隨溫度變化與 VBE 一致(每升高 1℃,均下降 2-2.5mV),抵消 VBE 的漂移;三極管補(bǔ)償是用另一支同型號(hào)三極管的發(fā)射結(jié)與原三極管發(fā)射結(jié)并聯(lián),利用兩只管子參數(shù)的一致性,使溫度漂移相互抵消。例如在共射放大電路中,基極串聯(lián) 1N4148 二極管,當(dāng)溫度升高 10℃,VBE 下降 25mV,二極管正向壓降也下降 25mV,確保 IB 基本不變,IC 穩(wěn)定?;鶚O并加速電容,可縮短載流子存儲(chǔ)時(shí)間,加快開關(guān)速度。醫(yī)療設(shè)備批量采購NPN型晶體三極管參數(shù)測(cè)試
工業(yè)控制中,直插三極管驅(qū)動(dòng)繼電器,便于后期維修更換。線上渠道NPN型晶體三極管散熱片設(shè)計(jì)
NPN 型小功率晶體三極管以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ), 關(guān)鍵是 “三層兩結(jié)” 結(jié)構(gòu):自上而下(或自左至右)依次為 N 型發(fā)射區(qū)、P 型基區(qū)、N 型集電區(qū),相鄰區(qū)域形成發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。發(fā)射區(qū)采用高摻雜工藝,提升自由電子濃度,便于載流子發(fā)射;基區(qū)摻雜濃度低且厚度極薄(幾微米),減少載流子在基區(qū)的復(fù)合損耗;集電區(qū)面積遠(yuǎn)大于發(fā)射區(qū),增強(qiáng)載流子收集能力。三個(gè)區(qū)域分別引出電極:發(fā)射極(E)、基極(B)、集電極(C),常見 TO-92(塑封直插)、SOT-23(貼片)等封裝,封裝不僅保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu),還通過引腳實(shí)現(xiàn)電路連接,適配不同安裝場(chǎng)景。線上渠道NPN型晶體三極管散熱片設(shè)計(jì)
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