電流放大系數是 NPN 型小功率晶體三極管的參數之一,根據測量條件的不同,主要分為直流電流放大系數(β)和交流電流放大系數(βac)。直流電流放大系數 β 是指在靜態工作點處,集電極直流電流(ICQ)與基極直流電流(IBQ)的比值,即 β=ICQ/IBQ,它反映了三極管在直流狀態下的電流放大能力;交流電流放大系數 βac 則是指在動態情況下,集電極電流的變化量(ΔIC)與基極電流的變化量(ΔIB)的比值,即 βac=ΔIC/ΔIB,主要用于衡量三極管對交流信號的放大能力。對于小功率 NPN 型三極管,在電流放大區域內,β 和 βac 的數值非常接近,通常可以近似認為相等。需要注意的是,β 值并非固定不變,會受到溫度、集電極電流等因素的影響,例如當溫度升高時,β 值會增大,這可能導致電路工作點不穩定,因此在高精度電路設計中,需要采取溫度補償措施來抵消 β 值隨溫度的變化。RC 振蕩調試時,VCE≈VCC/2,才能滿足起振的放大條件。華東地區高精度NPN型晶體三極管參數測試
電流放大系數 β 并非在所有頻率下都恒定,而是隨信號頻率升高而下降,這一特性用特征頻率 fT 描述,fT 是指 β 下降至 1 時的頻率,是衡量三極管高頻放大能力的關鍵參數。小功率 NPN 管的 fT 差異較大,低頻管(如 9014)fT 約 150MHz,高頻管(如 S9018)fT 可達 1GHz 以上。在實際應用中,需確保工作頻率遠低于 fT(通常為 fT 的 1/5~1/10),才能保證穩定的放大效果。例如在 FM 收音機中頻放大電路(工作頻率 10.7MHz)中,選擇 fT≥100MHz 的三極管(如 2SC1815,fT=110MHz),可避免因 β 下降導致的放大倍數不足。高精度NPN型晶體三極管廠家直銷選 ICBO 小的硅管,或在基極接地接泄放電阻,可抑制 ICEO。
共基放大電路以基極作為公共電極,輸入信號加在發射極和基極之間,輸出信號從集電極和基極之間取出,NPN 型小功率三極管在該電路中工作在放大區。共基放大電路的突出特點是頻率響應好,上限截止頻率高,這是因為基極交流接地,基極電容的影響較小,減少了載流子在基區的渡越時間對高頻信號的影響,因此常用于高頻放大電路中,如射頻信號放大、高頻振蕩電路等。與共射放大電路相比,共基放大電路的電壓放大倍數較高,但電流放大倍數小于 1,即沒有電流放大能力,能實現電壓放大,且輸出信號與輸入信號同相位。在實際應用時,共基放大電路常與共射放大電路組合使用,構成共射 - 共基組合放大電路,既能獲得較高的電壓放大倍數,又能擁有良好的高頻特性,滿足高頻信號放大的需求,例如在通信設備的高頻放大模塊中,就常采用這種組合電路。
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,優勢是頻率響應好(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 < 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。開關特性實驗用脈沖信號控通斷,測量開關時間。
NPN 型小功率晶體三極管的參數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,可能導致電路靜態工作點漂移;其次,溫度升高會使電流放大系數 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,溫度每升高 10℃,ICBO 約增大一倍,而 ICEO(基極開路時集電極與發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定性下降,甚至在無信號輸入時出現較大的輸出電流。共基電路輸入阻抗低、輸出阻抗高,適合做電流緩沖器。華南地區小信號NPN型晶體三極管耐壓100v
8050 管 ICM=1A,PCM=1W,降額后 IC≤800mA,PC≤700mW。華東地區高精度NPN型晶體三極管參數測試
NPN 型小功率晶體三極管的 重要半導體材料多為硅,少數特殊場景用鍺。硅材料的優勢在于禁帶寬度約 1.1eV,常溫下反向漏電流遠小于鍺管,穩定性更強,這也是硅管成為主流的關鍵原因。例如常用的 901 系列、8050 系列均為硅管,在 25℃環境下,ICBO(集電極 - 基極反向飽和電流)通常小于 10nA;而鍺管 ICBO 可達數 μA,在對成本極端敏感且工作電流極小的簡易電路(如老式礦石收音機)中應用。此外,硅管的溫度耐受范圍更廣(-55℃~150℃),能適配多數民用電子設備的工作環境,鍺管則因溫度穩定性差,逐漸被硅管取代。華東地區高精度NPN型晶體三極管參數測試
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