NPN 型小功率三極管存在三個(gè)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(huì)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(kuò)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(huì)形成密勒效應(yīng),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(yīng)會(huì)使等效輸入電容增至數(shù)百 pF,導(dǎo)致信號(hào)嚴(yán)重衰減,因此高頻應(yīng)用需選擇 Cbc 小的型號(hào),如 S9018(Cbc≈2pF)。工業(yè)控制中,直插三極管驅(qū)動(dòng)繼電器,便于后期維修更換。通信設(shè)備批量采購NPN型晶體三極管信噪比80dB
利用 NPN 型小功率三極管可制作簡易測試電路,如電池電量檢測器:三極管基極通過電阻接電池正極,發(fā)射極接 LED,集電極接地,當(dāng)電池電壓高于閾值(VB=VBE+VLED≈0.7+2=2.7V)時(shí),IB>0,三極管導(dǎo)通,LED 點(diǎn)亮;當(dāng)電壓低于 2.7V 時(shí),IB=0,LED 熄滅。例如檢測 1.5V 干電池,基極電阻 RB=(1.5-0.7)/10μA=80kΩ,當(dāng)電池電壓≥0.7V 時(shí),LED 點(diǎn)亮,直觀判斷電池是否有電。此外,還可制作 continuity 測試儀,通過三極管放大電流,使蜂鳴器發(fā)聲,檢測電路通斷。定制需求高頻NPN型晶體三極管信噪比80dB開關(guān)失控時(shí),導(dǎo)通壓降大需增大 IB,截止漏電則換管。
脈沖電路需輸出高低電平交替的脈沖信號(hào),NPN 型小功率三極管通過快速切換截止與飽和狀態(tài)實(shí)現(xiàn)該功能。例如在矩形波發(fā)生器中,三極管與 RC 充放電電路配合:RC 充電時(shí),VB 上升,IB 增大,三極管飽和,輸出低電平;RC 放電時(shí),VB 下降,IB 減小,三極管截止,輸出高電平,通過調(diào)整 RC 參數(shù)控制脈沖周期(T≈1.4RC)。此外,在脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路中,三極管根據(jù)輸入的 PWM 信號(hào)導(dǎo)通 / 截止,控制負(fù)載(如電機(jī)、LED)的平均電壓 / 電流,實(shí)現(xiàn)調(diào)速、調(diào)光功能,例如 LED 調(diào)光電路中,PWM 占空比從 10% 增至 90%,LED 亮度隨之提升。
振蕩電路是一種無需外部輸入信號(hào)就能產(chǎn)生交流信號(hào)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(bǔ)償振蕩過程中的能量損耗,維持振蕩的持續(xù)進(jìn)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(hào)的相位與輸入信號(hào)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(hào)產(chǎn)生,輸出信號(hào)頻率由 RC 選頻網(wǎng)絡(luò)決定,常用于產(chǎn)生音頻范圍內(nèi)的正弦波信號(hào),如函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中的低頻信號(hào)源;LC 正弦波振蕩電路則適用于高頻信號(hào)產(chǎn)生,輸出信號(hào)頻率由 LC 諧振回路決定,廣泛應(yīng)用于無線電通信、廣播電視等領(lǐng)域,用于產(chǎn)生載波信號(hào)或本振信號(hào)。NPN型小功率晶體三極管多以硅為材料,有E、B、C三極,滿足偏置條件時(shí)可實(shí)現(xiàn)電流放大或開關(guān)功能。
在正常工作狀態(tài)下,NPN 型小功率晶體三極管的三個(gè)電極電流之間存在嚴(yán)格的分配關(guān)系,遵循基爾霍夫電流定律。具體來說,發(fā)射極電流(IE)等于基極電流(IB)與集電極電流(IC)之和,即 IE = IB + IC。在電流放大區(qū)域,集電極電流與基極電流的比值基本保持恒定,這個(gè)比值被稱為電流放大系數(shù)(β),表達(dá)式為 β = IC / IB,β 值是衡量三極管電流放大能力的重要參數(shù),小功率 NPN 型三極管的 β 值通常在 20-200 之間,部分高 β 值型號(hào)可達(dá)到 300 以上。由于 β 值遠(yuǎn)大于 1,所以集電極電流遠(yuǎn)大于基極電流,而發(fā)射極電流則略大于集電極電流。這種電流分配關(guān)系是三極管實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的基礎(chǔ),例如在音頻放大電路中,微弱的音頻信號(hào)電流作為基極電流輸入,經(jīng)過三極管放大后,就能在集電極得到幅度較大的輸出電流,進(jìn)而推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。老式礦石收音機(jī)用鍺管,因成本低,對性能要求也低。華東地區(qū)驅(qū)動(dòng)放大NPN型晶體三極管廠家直銷
共射放大實(shí)驗(yàn)測電壓放大倍數(shù)和阻抗,觀察失真現(xiàn)象。通信設(shè)備批量采購NPN型晶體三極管信噪比80dB
電流放大系數(shù)是 NPN 型小功率晶體三極管的參數(shù)之一,根據(jù)測量條件的不同,主要分為直流電流放大系數(shù)(β)和交流電流放大系數(shù)(βac)。直流電流放大系數(shù) β 是指在靜態(tài)工作點(diǎn)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(tài)下的電流放大能力;交流電流放大系數(shù) βac 則是指在動(dòng)態(tài)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(hào)的放大能力。對于小功率 NPN 型三極管,在電流放大區(qū)域內(nèi),β 和 βac 的數(shù)值非常接近,通??梢越普J(rèn)為相等。需要注意的是,β 值并非固定不變,會(huì)受到溫度、集電極電流等因素的影響,例如當(dāng)溫度升高時(shí),β 值會(huì)增大,這可能導(dǎo)致電路工作點(diǎn)不穩(wěn)定,因此在高精度電路設(shè)計(jì)中,需要采取溫度補(bǔ)償措施來抵消 β 值隨溫度的變化。通信設(shè)備批量采購NPN型晶體三極管信噪比80dB
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