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)的條件下測繪。對于硅材料的 NPN 型小功率三極管,當 VCE 大于 1V 時,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,IB 幾乎為零,這個區(qū)域被稱為死區(qū),硅管的死區(qū)電壓約為 0.5V;當 VBE 超過死區(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,此時 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,確保輸入信號在整個周期內(nèi)都能被有效放大,避免出現(xiàn)截止失真。振蕩實驗組裝 RC/LC 電路,觀察波形理解起振條件。定制需求驅(qū)動放大NPN型晶體三極管放大倍數(shù)200-300

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。通信設(shè)備驅(qū)動放大NPN型晶體三極管電流500mA檢測其好壞可先用萬用表測PN結(jié)導通性,再估測β,正向壓降異常或β過低均說明器件可能失效。

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現(xiàn)電路的導通與關(guān)斷。當基極沒有輸入信號或輸入信號較小時,基極電流 IB=0(或很小),此時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,三極管相當于一個斷開的開關(guān),電路處于截止狀態(tài);當基極輸入足夠大的信號時,基極電流 IB 增大,使得集電極電流 IC 達到飽和值 ICS,此時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),三極管相當于一個閉合的開關(guān),電路處于導通狀態(tài)。三極管開關(guān)電路具有開關(guān)速度快、無機械磨損、壽命長等優(yōu)點,廣泛應用于數(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通與關(guān)斷時間,實現(xiàn)對輸出電壓或電流的調(diào)節(jié)。
共射放大電路的失真,有截止失真和飽和失真:截止失真是因靜態(tài)工作點過低,輸入信號負半周使三極管進入截止區(qū),輸出信號正半周被削波,解決方法是減小 RB(增大 IBQ)或提高 VCC;飽和失真是因靜態(tài)工作點過高,輸入信號正半周使三極管進入飽和區(qū),輸出信號負半周被削波,解決方法是增大 RB(減小 IBQ)、減小 RC 或降低 VCC。例如當輸入正弦信號時,若示波器顯示輸出波形頂部被削,為截止失真,可將 RB 從 100kΩ 調(diào)至 80kΩ,增大 IBQ;若底部被削,為飽和失真,可將 RC 從 2kΩ 調(diào)至 3kΩ,降低 ICQ。27MHz 無線話筒選 Cbc=1.5pF 的 2SC3355,配合云母電容降頻漂。

NPN 型小功率三極管存在三個極間電容: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,這些電容會影響三極管的高頻性能。Cbe 主要由發(fā)射結(jié)的勢壘電容和擴散電容組成,通常在幾十到幾百 pF;Cbc 數(shù)值較小(幾到幾十 pF),但因跨接在輸入與輸出端,會形成密勒效應,大幅降低電路的上限截止頻率;Cce 一般在幾 pF,對高頻影響相對較小。例如在 10MHz 以上的高頻電路中,若三極管 Cbc=10pF,密勒效應會使等效輸入電容增至數(shù)百 pF,導致信號嚴重衰減,因此高頻應用需選擇 Cbc 小的型號,如 S9018(Cbc≈2pF)。三極管燒毀多因 IC 超 ICM、PC 超 PCM,或 VCE 超擊穿電壓。華東地區(qū)低噪聲放大NPN型晶體三極管機構(gòu)認證
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。定制需求驅(qū)動放大NPN型晶體三極管放大倍數(shù)200-300
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(shè)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。定制需求驅(qū)動放大NPN型晶體三極管放大倍數(shù)200-300
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