繼電器線圈是感性負載,斷電時會產(chǎn)生反向電動勢,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極,負極接線圈正極,當(dāng)線圈斷電時,反向電動勢通過二極管形成回路,保護三極管。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,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,IC=100mA),既滿足驅(qū)動需求,又避免過載。檢測其好壞可先用萬用表測PN結(jié)導(dǎo)通性,再估測β,正向壓降異?;颚逻^低均說明器件可能失效??蒲蓄I(lǐng)域驅(qū)動放大NPN型晶體三極管貼片SOT-23

共基放大電路以基極接地,輸入信號加在 EB 間,輸出信號從 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,適合高頻信號放大;缺點是電流放大倍數(shù) < 1(Ai≈α<1,α=IC/IE),輸入電阻小。常用于高頻通信、射頻電路,如收音機的中頻放大電路、手機的射頻信號預(yù)處理電路。例如在FM 收音機,共基電路將調(diào)諧后的高頻信號(10.7MHz)放大,同時避免高頻信號因極間電容衰減,保證接收靈敏度。航空航天抗輻射NPN型晶體三極管價格優(yōu)惠電流源電路用共基電路,低輸入阻抗減負載影響,高輸出阻抗穩(wěn)電流。

常見故障有:一是三極管燒毀,多因 IC 超過 ICM、PC 超過 PCM 或 VCE 超過 V (BR) CEO,排查時用萬用表測 CE 間電阻,若為 0Ω(短路)或無窮大(開路),說明燒毀,需更換參數(shù)匹配的三極管;二是放大能力下降,表現(xiàn)為輸出信號幅度減小,測 β 值若明顯低于標(biāo)稱值,需更換三極管;三是開關(guān)失控,導(dǎo)通時 CE 壓降過大(未飽和),需增大 IB(減小 RB),截止時 IC 過大(漏電),需更換質(zhì)量合格的三極管;四是溫度漂移,IC 隨溫度升高而增大,需增加溫度補償電路(如在 RB 旁并聯(lián)負溫度系數(shù)熱敏電阻)。
要使 NPN 型小功率晶體三極管正常工作,必須滿足特定的偏置條件,即發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置。發(fā)射結(jié)正向偏置是指在基極和發(fā)射極之間施加正向電壓,對于硅材料的三極管,這個正向電壓通常在 0.6-0.7V 左右,此時發(fā)射區(qū)的自由電子在正向電場的作用下,會大量越過發(fā)射結(jié)進入基區(qū);集電結(jié)反向偏置則是在基極和集電極之間施加反向電壓,該電壓值通常比發(fā)射結(jié)正向電壓大得多,反向電場會阻止基區(qū)的空穴向集電區(qū)移動,同時能將基區(qū)中未與空穴復(fù)合的自由電子 “拉” 向集電區(qū)。當(dāng)滿足這兩個偏置條件時,三極管內(nèi)部會形成較大的集電極電流,且集電極電流會隨著基極電流的微小變化而發(fā)生明顯變化,從而實現(xiàn)電流放大功能。電源端并 0.1μF 陶瓷電容和 10μF 電解電容,可抑制電源噪聲。

溫度對 NPN 型小功率三極管參數(shù)影響比較明顯:一是 VBE 隨溫度升高而減小,每升高 1℃,VBE 下降 2-2.5mV,可能導(dǎo)致 IB 增大、IC 漂移;二是 β 隨溫度升高而增大,每升高 10℃,β 增大 10%-20%,加劇 IC 不穩(wěn)定;三是集電極反向飽和電流 ICBO(發(fā)射極開路時 CB 反向電流)隨溫度升高呈指數(shù)增長,每升高 10℃,ICBO 翻倍,而 ICEO(基極開路時 CE 反向電流)≈(1+β) ICBO,變化更劇烈。例如在高溫環(huán)境(如汽車電子)中,需通過溫度補償電路(如并聯(lián)二極管)抵消溫度對參數(shù)的影響?;鶚O串 100Ω-1kΩ 電阻,能限制高頻干擾電流,提升抗干擾性。工業(yè)領(lǐng)域高可靠性NPN型晶體三極管貼片SOT-23
手機等小型設(shè)備用貼片三極管,高安裝密度適配設(shè)備小型化??蒲蓄I(lǐng)域驅(qū)動放大NPN型晶體三極管貼片SOT-23
隨著電子技術(shù)發(fā)展,NPN 型小功率三極管向微型化、高集成化、低功耗方向發(fā)展,如 SOT-23 封裝進一步小型化為 SOT-323,功耗從幾百毫瓦降至幾十毫瓦。同時,部分場景下被替代:一是集成電路替代,如放大電路用運算放大器(如 LM358)替代分立三極管,簡化設(shè)計;二是 MOS 管替代,MOS 管(如 N 溝道增強型 MOS 管 IRLML2502)在開關(guān)電路中更具優(yōu)勢,導(dǎo)通電阻小、驅(qū)動電流低,適合低功耗場景;三是 GaN(氮化鎵)器件替代,在高頻、高壓場景(如快充電路)中,GaN 器件效率更高、散熱更好。但在簡單電路(如 LED 驅(qū)動、繼電器控制)中,NPN 型小功率三極管因成本低、易用性強,仍將長期應(yīng)用。?科研領(lǐng)域驅(qū)動放大NPN型晶體三極管貼片SOT-23
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