用萬用表檢測(cè)三極管好壞:第一步測(cè) PN 結(jié)正向?qū)ㄐ?,紅表筆接 B,黑表筆接 E、C,均應(yīng)顯示 0.6-0.7V(硅管),若顯示 “OL” 或壓降異常,說明發(fā)射結(jié) / 集電結(jié)損壞;第二步測(cè)反向截止性,黑表筆接 B,紅表筆接 E、C,均應(yīng)顯示 “OL”,若有導(dǎo)通壓降,說明 PN 結(jié)反向漏電;第三步估測(cè) β,將萬用表調(diào)至 “hFE 檔”,根據(jù)三極管類型(NPN)插入對(duì)應(yīng)插槽,顯示 β 值,若 β<10 或無顯示,說明三極管放大能力失效。例如檢測(cè) 9013 管,若 B-E、B-C 正向壓降正常,反向截止,β=80-120,說明三極管完好。27MHz 無線話筒選 Cbc=1.5pF 的 2SC3355,配合云母電容降頻漂。線上渠道高精度NPN型晶體三極管響應(yīng)時(shí)間10ns
共基放大電路以基極接地,輸入信號(hào)加在 EB 間,輸出信號(hào)從 CB 間取出。NPN 型小功率管在該電路中工作在放大區(qū),優(yōu)勢(shì)是頻率響應(yīng)好(上限截止頻率高),因基極接地減少了極間電容的影響,適合高頻信號(hào)放大;缺點(diǎn)是電流放大倍數(shù) < 1(Ai≈α<1,α=IC/IE),輸入電阻小。常用于高頻通信、射頻電路,如收音機(jī)的中頻放大電路、手機(jī)的射頻信號(hào)預(yù)處理電路。例如在FM 收音機(jī),共基電路將調(diào)諧后的高頻信號(hào)(10.7MHz)放大,同時(shí)避免高頻信號(hào)因極間電容衰減,保證接收靈敏度。通信設(shè)備批量采購(gòu)NPN型晶體三極管機(jī)構(gòu)認(rèn)證直接耦合無電容,適合低頻和直流,易集成但有零點(diǎn)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。
NPN 型小功率晶體三極管在開關(guān)電路中主要工作在截止區(qū)和飽和區(qū),通過控制基極電流來實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通與關(guān)斷。當(dāng)基極沒有輸入信號(hào)或輸入信號(hào)較小時(shí),基極電流 IB=0(或很小),此時(shí)三極管工作在截止區(qū),集電極電流 IC≈0,集電極與發(fā)射極之間的電壓近似等于電源電壓,三極管相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān),電路處于截止?fàn)顟B(tài);當(dāng)基極輸入足夠大的信號(hào)時(shí),基極電流 IB 增大,使得集電極電流 IC 達(dá)到飽和值 ICS,此時(shí)三極管工作在飽和區(qū),集電極與發(fā)射極之間的飽和壓降 VCE (sat) 很小(通常為 0.1-0.3V),三極管相當(dāng)于一個(gè)閉合的開關(guān),電路處于導(dǎo)通狀態(tài)。三極管開關(guān)電路具有開關(guān)速度快、無機(jī)械磨損、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于數(shù)字電路、脈沖電路中,例如在邏輯門電路(如非門、與非門)中,利用 NPN 型小功率三極管的開關(guān)特性實(shí)現(xiàn)邏輯電平的轉(zhuǎn)換;在脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路中,通過控制三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間,實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓或電流的調(diào)節(jié)。二極管補(bǔ)償法中,二極管與基極串聯(lián),抵消 VBE 的溫度漂移。
NPN 型小功率晶體三極管的參數(shù)對(duì)溫度變化非常敏感,溫度的變化會(huì)影響其性能。首先,溫度升高時(shí),基極 - 發(fā)射極電壓 VBE 會(huì)減小,通常溫度每升高 1℃,VBE 約減小 2-2.5mV,這會(huì)導(dǎo)致基極電流 IB 增大,進(jìn)而使集電極電流 IC 增大,可能導(dǎo)致電路靜態(tài)工作點(diǎn)漂移;其次,溫度升高會(huì)使電流放大系數(shù) β 增大,一般溫度每升高 10℃,β 值約增大 10%-20%,β 值的增大同樣會(huì)使 IC 增大,加劇工作點(diǎn)的不穩(wěn)定;另外,溫度升高還會(huì)使集電極反向飽和電流 ICBO 增大,ICBO 是指發(fā)射極開路時(shí),集電極與基極之間的反向電流,由于 ICBO 具有正溫度系數(shù),溫度每升高 10℃,ICBO 約增大一倍,而 ICEO(基極開路時(shí)集電極與發(fā)射極之間的反向電流)約為 ICBO 的(1+β)倍,因此 ICEO 隨溫度的變化更為明顯,這會(huì)導(dǎo)致三極管的穩(wěn)定性下降,甚至在無信號(hào)輸入時(shí)出現(xiàn)較大的輸出電流。共射電路飽和失真源于工作點(diǎn)高,需增大 RB、減小 RC 或降 VCC 解決。西南地區(qū)NPN型晶體三極管響應(yīng)時(shí)間10ns
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。線上渠道高精度NPN型晶體三極管響應(yīng)時(shí)間10ns
繼電器線圈是感性負(fù)載,斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì),可能擊穿三極管。需在繼電器線圈兩端并聯(lián)續(xù)流二極管(如 1N4001),二極管正極接線圈負(fù)極,負(fù)極接線圈正極,當(dāng)線圈斷電時(shí),反向電動(dòng)勢(shì)通過二極管形成回路,保護(hù)三極管。此外,若繼電器工作電流接近 ICM,需在基極增加限流電阻,避免 IB 過大導(dǎo)致三極管燒毀。例如 5V 繼電器線圈電阻 50Ω(工作電流 100mA),用 9013 管(ICM=500mA)驅(qū)動(dòng),除并聯(lián)續(xù)流二極管外,基極電阻 RB=(5-0.7)/1mA=4.3kΩ,確保 IB=1mA(β=100 時(shí),IC=100mA),既滿足驅(qū)動(dòng)需求,又避免過載。線上渠道高精度NPN型晶體三極管響應(yīng)時(shí)間10ns
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