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(shí)用萬用表測(cè) 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(hào)幅度減小,測(cè) 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(shí) CE 壓降過大(未飽和),需增大 IB(減小 RB),截止時(shí) 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(bǔ)償電路(如在 RB 旁并聯(lián)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)。共射電路有截止失真,因靜態(tài)工作點(diǎn)低,可減小 RB 或提高 VCC 避免。華南地區(qū)通用型NPN型晶體三極管貼片SOT-23

PWM 調(diào)光電路通過改變?nèi)龢O管導(dǎo)通時(shí)間(占空比)調(diào)節(jié) LED 亮度,占空比范圍受三極管開關(guān)速度和 LED 響應(yīng)時(shí)間限制。若占空比過低(如 <5%),LED 可能出現(xiàn)閃爍,因人眼能感知低頻明暗變化;若占空比過高(如> 95%),三極管導(dǎo)通時(shí)間過長(zhǎng),可能因 PC=IC×VCE 超過 PCM 導(dǎo)致過熱。例如 LED 工作電流 300mA,VCE=0.3V(飽和時(shí)),PC=90mW,選擇 PCM=200mW 的三極管(如 8050),占空比可設(shè)為 10%~90%,既避免閃爍,又確保功耗安全,同時(shí) PWM 頻率需≥100Hz,超出人眼視覺暫留范圍。定制需求NPN型晶體三極管響應(yīng)時(shí)間10ns開關(guān)特性實(shí)驗(yàn)用脈沖信號(hào)控通斷,測(cè)量開關(guān)時(shí)間。

共基放大電路以基極作為公共電極,輸入信號(hào)加在發(fā)射極和基極之間,輸出信號(hào)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(qū)。共基放大電路的突出特點(diǎn)是頻率響應(yīng)好,上限截止頻率高,這是因?yàn)榛鶚O交流接地,基極電容的影響較小,減少了載流子在基區(qū)的渡越時(shí)間對(duì)高頻信號(hào)的影響,因此常用于高頻放大電路中,如射頻信號(hào)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(shù)較高,但電流放大倍數(shù)小于 1,即沒有電流放大能力,能實(shí)現(xiàn)電壓放大,且輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相位。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),共基放大電路常與共射放大電路組合使用,構(gòu)成共射 - 共基組合放大電路,既能獲得較高的電壓放大倍數(shù),又能擁有良好的高頻特性,滿足高頻信號(hào)放大的需求,例如在通信設(shè)備的高頻放大模塊中,就常采用這種組合電路。
靜態(tài)工作點(diǎn)是三極管放大電路的 重要參數(shù),需通過偏置電路設(shè)置,確保三極管工作在放大區(qū)。常用的偏置方式有固定偏置和分壓式偏置:固定偏置通過基極電阻 RB 直接從電源取電,RB=(VCC-VBE)/IBQ,電路簡(jiǎn)單但穩(wěn)定性差,適合負(fù)載固定、溫度變化小的場(chǎng)景;分壓式偏置(RB1、RB2 分壓)使 VB 穩(wěn)定(VB≈VCC×RB2/(RB1+RB2)),再通過發(fā)射極電阻 RE 抑制 IC 漂移,穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于固定偏置,是多數(shù)放大電路的首要選擇。例如在音頻放大電路中,VCC=12V,若需 IBQ=20μA、VE=2V,可設(shè) RB2=2kΩ(VB≈2.7V)、RB1=10kΩ、RE=100Ω,確保靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。27MHz 無線話筒選 Cbc=1.5pF 的 2SC3355,配合云母電容降頻漂。

集電極 - 發(fā)射極反向擊穿電壓(V (BR) CEO)是 NPN 型小功率晶體三極管保障電路安全的耐壓參數(shù),直接決定三極管在電路中的電壓耐受上限。其定義為基極開路狀態(tài)下,集電極(C)與發(fā)射極(E)之間能夠承受的高反向電壓,一旦電路中 CE 間實(shí)際電壓超過該值,集電結(jié)會(huì)發(fā)生反向擊穿,導(dǎo)致集電極電流(IC)急劇增大,輕則引發(fā)三極管參數(shù)漂移,重則直接燒毀器件。在小功率 NPN 管范疇內(nèi),V (BR) CEO 的數(shù)值范圍通常為 15V-60V,不同型號(hào)差異明顯,例如低頻放大常用的 9015 管,V (BR) CEO 可達(dá) 45V,適用于中低壓電路;而高頻的 S9018 管,因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)重高頻性能,V (BR) CEO 為 18V,需匹配低電壓場(chǎng)景。它有三個(gè)極間電容:Cbe、Cbc、Cce,影響高頻性能。線下市場(chǎng)高可靠性NPN型晶體三極管直插封裝
直插封裝適合手工焊接和高溫環(huán)境,維修更換更方便。華南地區(qū)通用型NPN型晶體三極管貼片SOT-23
ICEO 是基極開路時(shí)集電極 - 發(fā)射極反向電流,ICEO≈(1+β) ICBO,因 β 和 ICBO 均隨溫度升高而增大,ICEO 的溫度敏感性極強(qiáng),會(huì)導(dǎo)致電路靜態(tài)電流增大,功耗上升。抑制 ICEO 的方法:一是選擇 ICBO 小的硅管,硅管 ICBO 遠(yuǎn)小于鍺管;二是在基極與地之間接泄放電阻 RB,使 IB=ICEO/(1+β),減小 ICEO 對(duì) IC 的影響;三是采用分壓式偏置電路,通過 RE 的負(fù)反饋穩(wěn)定 IC。例如在高精度電流源電路中,基極接 100kΩ 泄放電阻,當(dāng) ICEO=10μA(β=100)時(shí),IB=0.1μA,對(duì) IC 的影響可忽略不計(jì),確保電流源輸出穩(wěn)定。華南地區(qū)通用型NPN型晶體三極管貼片SOT-23
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