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 值用它可做電池電量檢測(cè)器,電壓達(dá)標(biāo)時(shí) LED 點(diǎn)亮,直觀判斷電量。汽車(chē)電子抗輻射N(xiāo)PN型晶體三極管信噪比80dB
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(kāi)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(kāi)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(wú)信號(hào)輸入時(shí)出現(xiàn)較大的輸出電流??蒲蓄I(lǐng)域驅(qū)動(dòng)放大NPN型晶體三極管機(jī)構(gòu)認(rèn)證低頻管如 9014,fT 約 150MHz;高頻管如 S9018,fT 可達(dá) 1GHz 以上。
NPN 型小功率三極管是電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)的 重要器件,典型實(shí)驗(yàn)包括:一是三極管放大特性實(shí)驗(yàn),通過(guò)改變 IB 測(cè)量 IC,繪制 β 曲線,理解電流放大原理;二是共射放大電路實(shí)驗(yàn),測(cè)量電壓放大倍數(shù)、輸入輸出電阻,觀察失真現(xiàn)象;三是開(kāi)關(guān)特性實(shí)驗(yàn),用脈沖信號(hào)控制三極管導(dǎo)通 / 截止,測(cè)量開(kāi)關(guān)時(shí)間;四是振蕩電路實(shí)驗(yàn),組裝 RC 或 LC 振蕩電路,觀察振蕩波形,理解起振條件。這些實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生直觀掌握三極管工作原理,為后續(xù)復(fù)雜電路學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),例如在放大特性實(shí)驗(yàn)中,用 9014 管,改變 RB 從 100kΩ 至 200kΩ,測(cè)量 IB 從 43μA 至 21μA,IC 從 4.3mA 至 2.1mA,計(jì)算 β≈100,驗(yàn)證電流放大關(guān)系。
NPN 型小功率晶體三極管的輸入特性曲線是描述基極電流(IB)與基極 - 發(fā)射極電壓(VBE)之間關(guān)系的曲線,通常在固定集電極 - 發(fā)射極電壓(VCE)的條件下測(cè)繪。對(duì)于硅材料的 NPN 型小功率三極管,當(dāng) VCE 大于 1V 時(shí),輸入特性曲線基本重合,曲線形狀與二極管的正向伏安特性相似。在 VBE 較小時(shí),IB 幾乎為零,這個(gè)區(qū)域被稱為死區(qū),硅管的死區(qū)電壓約為 0.5V;當(dāng) VBE 超過(guò)死區(qū)電壓后,IB 隨著 VBE 的增加而快速增大,且近似呈指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng),此時(shí) VBE 基本穩(wěn)定在 0.6-0.7V 的范圍內(nèi),這一特性在電路設(shè)計(jì)中具有重要意義,例如在共射放大電路中,常利用這一特性設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),確保輸入信號(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。固定偏置電路簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性差,適合負(fù)載和溫度變化小的場(chǎng)景。
NPN 型小功率三極管存在三個(gè)極間電容:發(fā)射結(jié)電容 Cbe、集電結(jié)電容 Cbc 和集電極 - 發(fā)射極電容 Cce,這些電容會(huì)影響三極管的高頻性能。Cbe 主要由發(fā)射結(jié)的勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容組成,通常在幾十到幾百 pF;Cbc 數(shù)值較?。◣椎綆资?pF),但因跨接在輸入與輸出端,會(huì)形成密勒效應(yīng),大幅降低電路的上限截止頻率;Cce 一般在幾 pF,對(duì)高頻影響相對(duì)較小。例如在 10MHz 以上的高頻電路中,若三極管 Cbc=10pF,密勒效應(yīng)會(huì)使等效輸入電容增至數(shù)百 pF,導(dǎo)致信號(hào)嚴(yán)重衰減,因此高頻應(yīng)用需選擇 Cbc 小的型號(hào),如 S9018(Cbc≈2pF)。用 hFE 檔估測(cè) β,β<10 或無(wú)顯示,說(shuō)明放大能力失效。航空航天特殊封裝NPN型晶體三極管直插封裝
三極管參數(shù)需降額使用,IC≤0.8ICM,保障電路可靠。汽車(chē)電子抗輻射N(xiāo)PN型晶體三極管信噪比80dB
要讓 NPN 型小功率三極管實(shí)現(xiàn)放大或開(kāi)關(guān)功能,需滿足特定偏置:發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置。發(fā)射結(jié)正向偏置指基極電壓(VB)高于發(fā)射極電壓(VE),硅管正向壓降約 0.6-0.7V,此時(shí)發(fā)射區(qū)自由電子在電場(chǎng)作用下越過(guò)發(fā)射結(jié)進(jìn)入基區(qū);集電結(jié)反向偏置指集電極電壓(VC)高于基極電壓(VB),反向電場(chǎng)阻止基區(qū)空穴向集電區(qū)移動(dòng),同時(shí) “牽引” 基區(qū)未復(fù)合的自由電子進(jìn)入集電區(qū)。若偏置條件不滿足,如發(fā)射結(jié)反偏,三極管會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài);若集電結(jié)正偏,則可能進(jìn)入飽和狀態(tài),無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常放大。汽車(chē)電子抗輻射N(xiāo)PN型晶體三極管信噪比80dB
成都三福電子科技有限公司匯集了大量的優(yōu)秀人才,集企業(yè)奇思,創(chuàng)經(jīng)濟(jì)奇跡,一群有夢(mèng)想有朝氣的團(tuán)隊(duì)不斷在前進(jìn)的道路上開(kāi)創(chuàng)新天地,繪畫(huà)新藍(lán)圖,在四川省等地區(qū)的電子元器件中始終保持良好的信譽(yù),信奉著“爭(zhēng)取每一個(gè)客戶不容易,失去每一個(gè)用戶很簡(jiǎn)單”的理念,市場(chǎng)是企業(yè)的方向,質(zhì)量是企業(yè)的生命,在公司有效方針的領(lǐng)導(dǎo)下,全體上下,團(tuán)結(jié)一致,共同進(jìn)退,齊心協(xié)力把各方面工作做得更好,努力開(kāi)創(chuàng)工作的新局面,公司的新高度,未來(lái)成都三福電子科技供應(yīng)和您一起奔向更美好的未來(lái),即使現(xiàn)在有一點(diǎn)小小的成績(jī),也不足以驕傲,過(guò)去的種種都已成為昨日我們只有總結(jié)經(jīng)驗(yàn),才能繼續(xù)上路,讓我們一起點(diǎn)燃新的希望,放飛新的夢(mèng)想!