共基放大电路以基极接地,输入信号加在 EB 间,输出信号从 CB 间取出。NPN 型小功率管在该电路中工作在放大区,优势是频率响应好(上限截止频率高),因基极接地减少了极间电容的影响,适合高频信号放大;缺点是电流放大倍数 < 1(Ai≈α<1,α=IC/IE),输入电阻小。常用于高频通信、射频电路,如收音机的中频放大电路、手机的射频信号预处理电路。例如在FM 收音机,共基电路将调谐后的高频信号(10.7MHz)放大,同时避免高频信号因极间电容衰减,保证接收灵敏度。继电器驱动电路中,需并续流二极管防线圈反向电动势击穿三极管。工业领域低噪声NPN型晶体三极管耐压100v

反向击穿电压是衡量 NPN 型小功率晶体三极管耐压能力的重要参数,主要包括集电极 - 基极反向击穿电压(V (BR) CBO)、集电极 - 发射极反向击穿电压(V (BR) CEO)和发射极 - 基极反向击穿电压(V (BR) EBO)。V (BR) CBO 是指发射极开路时,集电极与基极之间所能承受的 反向电压,若超过此电压,集电结会发生反向击穿,导致反向电流急剧增大;V (BR) CEO 是指基极开路时,集电极与发射极之间的反向电压,其数值通常小于 V (BR) CBO,因为基极开路时,集电结的反向击穿会通过基区影响发射结,使得 V (BR) CEO 降低;V (BR) EBO 是指集电极开路时,发射极与基极之间的反向电压,由于发射结通常工作在正向偏置状态,对反向电压的耐受能力较弱,所以 V (BR) EBO 的数值较小,一般在几伏到十几伏之间。在电路设计中,必须确保三极管实际工作时的电压不超过对应的反向击穿电压,否则会导致三极管损坏。线上渠道低噪声NPN型晶体三极管响应时间10nsICEO 是基极开路时 CE 反向电流,温度敏感性强,会增大电路功耗。

常见故障有:一是三极管烧毁,多因 IC 超过 ICM、PC 超过 PCM 或 VCE 超过 V (BR) CEO,排查时用万用表测 CE 间电阻,若为 0Ω(短路)或无穷大(开路),说明烧毁,需更换参数匹配的三极管;二是放大能力下降,表现为输出信号幅度减小,测 β 值若明显低于标称值,需更换三极管;三是开关失控,导通时 CE 压降过大(未饱和),需增大 IB(减小 RB),截止时 IC 过大(漏电),需更换质量合格的三极管;四是温度漂移,IC 随温度升高而增大,需增加温度补偿电路(如在 RB 旁并联负温度系数热敏电阻)。
三极管的开关速度由导通时间(ton)和关断时间(toff)决定,ton 是从 IB 加入到 IC 达到 90% IC (sat) 的时间,toff 是从 IB 撤销到 IC 降至 10% IC (sat) 的时间,小功率 NPN 管的 ton 和 toff 通常在几十到几百 ns。开关速度影响电路的工作频率,例如在 500kHz 的脉冲电路中,需选择 ton+toff≤1μs 的三极管(如 MMBT3904,ton=25ns,toff=60ns),否则会出现 “开关不完全”,导致 IC 波形拖尾,功耗增大。为加快开关速度,可在基极回路并联加速电容,缩短载流子存储时间。射极输出器的输出电阻低(通常几十到几百 Ω),需与低阻抗负载匹配才能发挥带负载优势。若负载电阻 RL 远大于输出电阻 ro,输出电压会随 RL 变化,无法稳定;若 RL 过小(如小于 ro 的 1/10),则会使 IC 增大,可能超过 ICM。例如射极输出器 ro=100Ω,驱动 LED 时(LED 工作电流 20mA,正向压降 2V),需串联限流电阻 R=(VCC-VE-VLED)/IL,若 VCC=5V、VE=2.7V,R=(5-2.7-2)/0.02=15Ω,此时 RL(LED+R)≈15Ω,与 ro 匹配,LED 亮度稳定。手机等小型设备用贴片三极管,高安装密度适配设备小型化。

NPN 型小功率晶体三极管的输入特性曲线是描述基极电流(IB)与基极 - 发射极电压(VBE)之间关系的曲线,通常在固定集电极 - 发射极电压(VCE)的条件下测绘。对于硅材料的 NPN 型小功率三极管,当 VCE 大于 1V 时,输入特性曲线基本重合,曲线形状与二极管的正向伏安特性相似。在 VBE 较小时,IB 几乎为零,这个区域被称为死区,硅管的死区电压约为 0.5V;当 VBE 超过死区电压后,IB 随着 VBE 的增加而快速增大,且近似呈指数关系增长,此时 VBE 基本稳定在 0.6-0.7V 的范围内,这一特性在电路设计中具有重要意义,例如在共射放大电路中,常利用这一特性设置合适的静态工作点,确保输入信号在整个周期内都能被有效放大,避免出现截止失真。LED 驱动中,射极输出器串联 15Ω 电阻,使 RL 与 ro 匹配,亮度稳定。汽车电子通用型NPN型晶体三极管放大倍数200-300
静态工作点需通过偏置电路设置,确保三极管工作在放大区。工业领域低噪声NPN型晶体三极管耐压100v
RC 桥式振荡电路起振需满足 AF≥1(A 为放大倍数,F 为反馈系数),F=1/3(RC 串并联网络),因此 A≥3。调试时,若电路无振荡输出,首先检查放大电路是否工作在放大区,用万用表测 VCE,若 VCE≈VCC(截止)或 VCE≈0.3V(饱和),需调整偏置电阻使 VCE≈VCC/2;其次增大放大倍数,如更换 β 更大的三极管或增加放大级数;检查 RC 网络连接是否正确,确保正反馈相位无误。例如用 9014 管组成 RC 振荡电路,若 VCE=11V(VCC=12V),说明三极管截止,需减小 RB1(从 10kΩ 调至 8kΩ),使 VCE 降至 6V,满足起振条件。工业领域低噪声NPN型晶体三极管耐压100v
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