針對三極管參數(shù)隨溫度漂移的問題,可采用 NPN 管自身組成溫度補(bǔ)償電路,常見的有 diode 補(bǔ)償和三極管補(bǔ)償。diode 補(bǔ)償是將二極管與基極串聯(lián),二極管正向壓降隨溫度變化與 VBE 一致(每升高 1℃,均下降 2-2.5mV),抵消 VBE 的漂移;三極管補(bǔ)償是用另一支同型號三極管的發(fā)射結(jié)與原三極管發(fā)射結(jié)并聯(lián),利用兩只管子參數(shù)的一致性,使溫度漂移相互抵消。例如在共射放大電路中,基極串聯(lián) 1N4148 二極管,當(dāng)溫度升高 10℃,VBE 下降 25mV,二極管正向壓降也下降 25mV,確保 IB 基本不變,IC 穩(wěn)定。二極管補(bǔ)償法中,二極管與基極串聯(lián),抵消 VBE 的溫度漂移。西南地區(qū)特殊封裝NPN型晶體三極管參數(shù)測試
在正常工作狀態(tài)下,NPN 型小功率晶體三極管的三個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)系是三極管實現(xiàn)信號放大的基礎(chǔ),例如在音頻放大電路中,微弱的音頻信號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)而推動揚聲器發(fā)聲。NPN型晶體三極管價格優(yōu)惠工業(yè)控制中,直插三極管驅(qū)動繼電器,便于后期維修更換。
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,IB>0,三極管導(dǎo)通,LED 點亮;當(dāng)電壓低于 2.7V 時,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,LED 點亮,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。
在實際電路設(shè)計中,選擇合適的 NPN 型小功率晶體三極管需要綜合考慮多方面因素,確保所選三極管能夠滿足電路的性能要求。首先,根據(jù)電路的工作電流確定集電極最大允許電流 ICM,必須保證電路中集電極的最大工作電流小于 ICM;其次,根據(jù)電路的工作電壓確定反向擊穿電壓,特別是集電極 - 發(fā)射極反向擊穿電壓 V (BR) CEO,要確保電路中的電源電壓和動態(tài)電壓峰值不超過 V (BR) CEO;然后,根據(jù)電路的功耗要求確定集電極最大允許功耗 PCM,通過計算三極管的實際功耗(PC=IC×VCE),確保 PC 小于 PCM,必要時可考慮加裝散熱片;另外,根據(jù)電路的放大需求選擇合適的電流放大系數(shù) β,對于放大電路,需要選擇 β 值開關(guān)特性實驗用脈沖信號控通斷,測量開關(guān)時間。
NPN 型小功率三極管存在三個極間電容: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?。◣椎綆资?pF),但因跨接在輸入與輸出端,會形成密勒效應(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)會使等效輸入電容增至數(shù)百 pF,導(dǎo)致信號嚴(yán)重衰減,因此高頻應(yīng)用需選擇 Cbc 小的型號,如 S9018(Cbc≈2pF)。開關(guān)失控時,導(dǎo)通壓降大需增大 IB,截止漏電則換管。高精度NPN型晶體三極管價格優(yōu)惠
選 ICBO 小的硅管,或在基極接地接泄放電阻,可抑制 ICEO。西南地區(qū)特殊封裝NPN型晶體三極管參數(shù)測試
PWM 調(diào)光電路通過改變?nèi)龢O管導(dǎo)通時間(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)通時間過長,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),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 PWM 頻率需≥100Hz,超出人眼視覺暫留范圍。西南地區(qū)特殊封裝NPN型晶體三極管參數(shù)測試
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