正確識別引腳是三極管應用的前提,常用方法有:一是看封裝標識,TO-92 封裝管(如 9013),引腳朝下、標識面向自己,從左至右依次為 E、B、C;SOT-23 封裝管(如 MMBT3904),引腳朝下、缺口朝左,從左至右依次為 E、B、C(部分型號順序不同,需查手冊)。二是用萬用表檢測,將萬用表調至 “二極管檔”,紅表筆接 B,黑表筆接 E,顯示壓降 0.6-0.7V(正向導通);黑表筆接 C,紅表筆接 B,顯示壓降 0.6-0.7V(正向導通);其他引腳組合顯示 “OL”(反向截止),據此區分 B、E、C。三極管參數需降額使用,IC≤0.8ICM,保障電路可靠。通用型NPN型晶體三極管散熱片設計
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 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 的數值與三極管的封裝形式、散熱條件密切相關,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定。汽車電子高速開關NPN型晶體三極管電流500mA三極管燒毀多因 IC 超 ICM、PC 超 PCM,或 VCE 超擊穿電壓。
NPN 型小功率三極管的 重要價值在于電流放大,其原理基于載流子的定向運動與分配。當滿足導通偏置時,發射區大量自由電子注入基區,因基區薄且摻雜少,大部分自由電子(約 95% 以上)未與空穴復合,被集電結反向電場拉入集電區,形成集電極電流(IC);少量自由電子(約 5% 以下)與基區空穴復合,需基極提供電流補充空穴,形成基極電流(IB)。此時 IC 與 IB 成固定比例,即電流放大系數 β=IC/IB(小功率管 β 通常 20-200),微小的 IB 變化會引發 IC 大幅變化,例如 IB 從 10μA 增至 20μA,β=100 時,IC 會從 1mA 增至 2mA,實現電流放大。
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,主要包括集電極 - 基極反向擊穿電壓(V (BR) CBO)、集電極 - 發射極反向擊穿電壓(V (BR) CEO)和發射極 - 基極反向擊穿電壓(V (BR) EBO)。V (BR) CBO 是指發射極開路時,集電極與基極之間所能承受的 反向電壓,若超過此電壓,集電結會發生反向擊穿,導致反向電流急劇增大;V (BR) CEO 是指基極開路時,集電極與發射極之間的反向電壓,其數值通常小于 V (BR) CBO,因為基極開路時,集電結的反向擊穿會通過基區影響發射結,使得 V (BR) CEO 降低;V (BR) EBO 是指集電極開路時,發射極與基極之間的反向電壓,由于發射結通常工作在正向偏置狀態,對反向電壓的耐受能力較弱,所以 V (BR) EBO 的數值較小,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。27MHz 無線話筒選 Cbc=1.5pF 的 2SC3355,配合云母電容降頻漂。
振蕩電路是一種無需外部輸入信號就能產生交流信號的電路,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與反饋系數的乘積大于等于 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生,輸出信號頻率由 RC 選頻網絡決定,常用于產生音頻范圍內的正弦波信號,如函數信號發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、廣播電視等領域,用于產生載波信號或本振信號。二極管補償法中,二極管與基極串聯,抵消 VBE 的溫度漂移。低噪聲放大NPN型晶體三極管參數測試
開關失控時,導通壓降大需增大 IB,截止漏電則換管。通用型NPN型晶體三極管散熱片設計
NPN 型小功率晶體三極管在開關電路中主要工作在截止區和飽和區,通過控制基極電流來實現電路的導通與關斷。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,集電極電流 IC≈0,集電極與發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,電路處于截止狀態;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,集電極與發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,電路處于導通狀態。三極管開關電路具有開關速度快、無機械磨損、壽命長等優點,廣泛應用于數字電路、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特性實現邏輯電平的轉換;在脈沖寬度調制(PWM)電路中,通過控制三極管的導通與關斷時間,實現對輸出電壓或電流的調節。通用型NPN型晶體三極管散熱片設計
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