選型需結(jié)合電路需求綜合判斷:一是確定參數(shù)匹配,ICM≥電路*大 IC 的 1.2 倍,PCM≥電路*大 PC 的 1.2 倍,V (BR) CEO≥電路*大電壓的 1.2 倍,β 根據(jù)放大需求選擇(放大電路選 β=50-100,開關(guān)電路選 β=20-50);二是考慮封裝形式,直插電路選 TO-92,貼片電路選 SOT-23;三是關(guān)注溫度適應性,高溫環(huán)境(如工業(yè)控制)選耐高溫型號(結(jié)溫≥175℃),低溫環(huán)境(如戶外設備)選耐低溫型號(工作溫度≤-40℃);四是優(yōu)先選常用型號,性價比高且易采購,特殊需求(如高頻)選型號(如 S9018)。多級放大電路級間耦合有阻容、直接、變壓器三種方式。西南地區(qū)批量采購NPN型晶體三極管直插封裝
振蕩電路無需外部輸入信號即可產(chǎn)生周期性信號,NPN 型小功率三極管作為放大器件,為電路提供能量補償。振蕩需滿足相位平衡(總相移 360°)和幅值平衡(放大倍數(shù) × 反饋系數(shù)≥1)。例如 RC 橋式振蕩電路,三極管組成共射放大電路(提供 180° 相移),RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(提供 180° 相移)實現(xiàn)正反饋,產(chǎn)生低頻正弦波(頻率 f=1/(2πRC)),用于音頻信號源;LC 振蕩電路(如哈特萊振蕩電路),三極管放大信號,LC 諧振回路選頻并反饋,產(chǎn)生高頻信號(f≈1/(2π√(LC))),用于無線電發(fā)射機的載波產(chǎn)生。西南地區(qū)批量采購NPN型晶體三極管直插封裝三極管燒毀多因 IC 超 ICM、PC 超 PCM,或 VCE 超擊穿電壓。
振蕩電路是一種無需外部輸入信號就能產(chǎn)生交流信號的電路,NPN 型小功率晶體三極管在振蕩電路中作為放大器件,為電路提供能量,以補償振蕩過程中的能量損耗,維持振蕩的持續(xù)進行。振蕩電路的工作需要滿足相位平衡條件和幅值平衡條件,相位平衡條件是指電路的總相移為 360°(或 0°),即反饋信號的相位與輸入信號的相位相同,形成正反饋;幅值平衡條件是指放大電路的放大倍數(shù)與反饋系數(shù)的乘積大于等于 1。常見的由 NPN 型小功率三極管組成的振蕩電路有 RC 橋式振蕩電路、LC 正弦波振蕩電路等。RC 橋式振蕩電路適用于低頻信號產(chǎn)生,輸出信號頻率由 RC 選頻網(wǎng)絡決定,常用于產(chǎn)生音頻范圍內(nèi)的正弦波信號,如函數(shù)信號發(fā)生器中的低頻信號源;LC 正弦波振蕩電路則適用于高頻信號產(chǎn)生,輸出信號頻率由 LC 諧振回路決定,廣泛應用于無線電通信、廣播電視等領(lǐng)域,用于產(chǎn)生載波信號或本振信號。
NPN 型小功率晶體三極管的參數(shù)對溫度變化非常敏感,溫度的變化會影響其性能。首先,溫度升高時,基極 - 發(fā)射極電壓 VBE 會減小,通常溫度每升高 1℃,VBE 約減小 2-2.5mV,這會導致基極電流 IB 增大,進而使集電極電流 IC 增大,可能導致電路靜態(tài)工作點漂移;其次,溫度升高會使電流放大系數(shù) β 增大,一般溫度每升高 10℃,β 值約增大 10%-20%,β 值的增大同樣會使 IC 增大,加劇工作點的不穩(wěn)定;另外,溫度升高還會使集電極反向飽和電流 ICBO 增大,ICBO 是指發(fā)射極開路時,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,這會導致三極管的穩(wěn)定性下降,甚至在無信號輸入時出現(xiàn)較大的輸出電流。共射電路有截止失真,因靜態(tài)工作點低,可減小 RB 或提高 VCC 避免。
集電極最大允許電流 ICM 是指 NPN 型小功率晶體三極管在正常工作時,集電極所能通過的最大電流值。當集電極電流 IC 超過 ICM 時,三極管的電流放大系數(shù) β 會明顯下降,雖然此時三極管可能不會立即損壞,但會導致電路的放大性能變差,無法滿足設計要求。ICM 的數(shù)值與三極管的封裝形式、散熱條件密切相關(guān),相同型號的三極管,采用散熱性能更好的封裝時,ICM 會有所增大;同時,若電路中為三極管配備了散熱片,也能在一定程度上提高 ICM 的實際可用值。小功率 NPN 型三極管的 ICM 通常在幾十毫安到幾百毫安之間,例如常用的 9013 三極管,其 ICM 約為 500mA,而 9014 三極管的 ICM 約為 100mA。在選擇三極管時,需要根據(jù)電路中集電極的最大工作電流來確定 ICM,確保 ICM 大于實際工作電流,以保證三極管的正常工作和電路性能的穩(wěn)定。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)域高頻NPN型晶體三極管電流500mA
固定偏置電路簡單,穩(wěn)定性差,適合負載和溫度變化小的場景。西南地區(qū)批量采購NPN型晶體三極管直插封裝
反向擊穿電壓是衡量 NPN 型小功率晶體三極管耐壓能力的重要參數(shù),主要包括集電極 - 基極反向擊穿電壓(V (BR) CBO)、集電極 - 發(fā)射極反向擊穿電壓(V (BR) CEO)和發(fā)射極 - 基極反向擊穿電壓(V (BR) EBO)。V (BR) CBO 是指發(fā)射極開路時,集電極與基極之間所能承受的 反向電壓,若超過此電壓,集電結(jié)會發(fā)生反向擊穿,導致反向電流急劇增大;V (BR) CEO 是指基極開路時,集電極與發(fā)射極之間的反向電壓,其數(shù)值通常小于 V (BR) CBO,因為基極開路時,集電結(jié)的反向擊穿會通過基區(qū)影響發(fā)射結(jié),使得 V (BR) CEO 降低;V (BR) EBO 是指集電極開路時,發(fā)射極與基極之間的反向電壓,由于發(fā)射結(jié)通常工作在正向偏置狀態(tài),對反向電壓的耐受能力較弱,所以 V (BR) EBO 的數(shù)值較小,一般在幾伏到十幾伏之間。在電路設計中,必須確保三極管實際工作時的電壓不超過對應的反向擊穿電壓,否則會導致三極管損壞。西南地區(qū)批量采購NPN型晶體三極管直插封裝
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