NPN 型小功率晶體三極管是電子電路中常用的半導(dǎo)體器件,其 重要結(jié)構(gòu)由三層半導(dǎo)體材料構(gòu)成,分別為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。發(fā)射區(qū)采用高摻雜的 N 型半導(dǎo)體,目的是提高載流子(自由電子)的濃度,便于后續(xù)載流子的發(fā)射;基區(qū)為 P 型半導(dǎo)體,其摻雜濃度低,而且物理厚度極薄,通常有幾微米到幾十微米,這種設(shè)計(jì)能讓發(fā)射區(qū)注入的載流子快速穿過(guò)基區(qū),減少在基區(qū)的復(fù)合損耗;集電區(qū)同樣是 N 型半導(dǎo)體,面積比發(fā)射區(qū)大得多,主要作用是高效收集從基區(qū)過(guò)來(lái)的載流子。三個(gè)區(qū)域分別引出三個(gè)電極,對(duì)應(yīng)發(fā)射極(E)、基極(B)和集電極(C),電極的引出方式和位置會(huì)根據(jù)三極管的封裝形式有所差異,常見(jiàn)的封裝有 TO-92、SOT-23 等,這些封裝既能保護(hù)內(nèi)部半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),又能方便在電路中焊接安裝。低頻管如 9014,fT 約 150MHz;高頻管如 S9018,fT 可達(dá) 1GHz 以上。廣東高速開關(guān)NPN型晶體三極管傳感器信號(hào)調(diào)理應(yīng)用定制

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(méi)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。廣東高速開關(guān)NPN型晶體三極管傳感器信號(hào)調(diào)理應(yīng)用定制選型時(shí)需結(jié)合電路需求,考慮封裝形式、頻率特性及溫度穩(wěn)定性,優(yōu)先選適配參數(shù)的常用型號(hào)。

NPN 型小功率晶體三極管以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ), 關(guān)鍵是 “三層兩結(jié)” 結(jié)構(gòu):自上而下(或自左至右)依次為 N 型發(fā)射區(qū)、P 型基區(qū)、N 型集電區(qū),相鄰區(qū)域形成發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。發(fā)射區(qū)采用高摻雜工藝,提升自由電子濃度,便于載流子發(fā)射;基區(qū)摻雜濃度低且厚度極?。◣孜⒚祝?,減少載流子在基區(qū)的復(fù)合損耗;集電區(qū)面積遠(yuǎn)大于發(fā)射區(qū),增強(qiáng)載流子收集能力。三個(gè)區(qū)域分別引出電極:發(fā)射極(E)、基極(B)、集電極(C),常見(jiàn) TO-92(塑封直插)、SOT-23(貼片)等封裝,封裝不僅保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu),還通過(guò)引腳實(shí)現(xiàn)電路連接,適配不同安裝場(chǎng)景。
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(cè)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(duì)交流信號(hào)的放大能力。對(duì)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(lái)抵消 β 值隨溫度的變化。27MHz 無(wú)線話筒選 Cbc=1.5pF 的 2SC3355,配合云母電容降頻漂。

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(shí),集電極所能通過(guò)的最大電流值。當(dāng)集電極電流 IC 超過(guò) ICM 時(shí),三極管的電流放大系數(shù) β 會(huì)明顯下降,雖然此時(shí)三極管可能不會(huì)立即損壞,但會(huì)導(dǎo)致電路的放大性能變差,無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求。ICM 的數(shù)值與三極管的封裝形式、散熱條件密切相關(guān),相同型號(hào)的三極管,采用散熱性能更好的封裝時(shí),ICM 會(huì)有所增大;同時(shí),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(shí)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(shí),需要根據(jù)電路中集電極的最大工作電流來(lái)確定 ICM,確保 ICM 大于實(shí)際工作電流,以保證三極管的正常工作和電路性能的穩(wěn)定。多級(jí)放大電路級(jí)間耦合有阻容、直接、變壓器三種方式。廣東高速開關(guān)NPN型晶體三極管傳感器信號(hào)調(diào)理應(yīng)用定制
PC≤0.7PCM,VCE≤0.7V (BR) CEO,避免參數(shù)超標(biāo)損壞器件。廣東高速開關(guān)NPN型晶體三極管傳感器信號(hào)調(diào)理應(yīng)用定制
NPN 型小功率晶體三極管的參數(shù)對(duì)溫度變化非常敏感,溫度的變化會(huì)影響其性能。首先,溫度升高時(shí),基極 - 發(fā)射極電壓 VBE 會(huì)減小,通常溫度每升高 1℃,VBE 約減小 2-2.5mV,這會(huì)導(dǎo)致基極電流 IB 增大,進(jìn)而使集電極電流 IC 增大,可能導(dǎo)致電路靜態(tài)工作點(diǎn)漂移;其次,溫度升高會(huì)使電流放大系數(shù) 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(huì)使 IC 增大,加劇工作點(diǎn)的不穩(wěn)定;另外,溫度升高還會(huì)使集電極反向飽和電流 ICBO 增大,ICBO 是指發(fā)射極開路時(shí),集電極與基極之間的反向電流,由于 ICBO 具有正溫度系數(shù),溫度每升高 10℃,ICBO 約增大一倍,而 ICEO(基極開路時(shí)集電極與發(fā)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(huì)導(dǎo)致三極管的穩(wěn)定性下降,甚至在無(wú)信號(hào)輸入時(shí)出現(xiàn)較大的輸出電流。廣東高速開關(guān)NPN型晶體三極管傳感器信號(hào)調(diào)理應(yīng)用定制
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