共集放大電路(射極輸出器)以集電極接地,輸入信號加在 BC 間,輸出信號從 BE 間取出。NPN 型小功率管在該電路中工作在放大區(qū), 重要特點是電壓放大倍數(shù)≈1(Av<1),輸出與輸入同相(無反相),輸入電阻高(ri≈βRL,RL 為負載電阻)、輸出電阻低(ro≈ri/β)。雖無電壓放大能力,但帶負載能力強,常用于多級放大電路的輸入級、輸出級或隔離級。例如在傳感器信號采集電路時,共集電路作為輸入級,高輸入電阻可減少對傳感器輸出信號的衰減;在 LED 驅(qū)動電路中,作為輸出級,低輸出電阻可穩(wěn)定 LED 工作電流。ICEO 是基極開路時 CE 反向電流,溫度敏感性強,會增大電路功耗。江蘇環(huán)保型NPN型晶體三極管開關(guān)電源電路應用維修

溫度對 NPN 型小功率三極管參數(shù)影響比較明顯:一是 VBE 隨溫度升高而減小,每升高 1℃,VBE 下降 2-2.5mV,可能導致 IB 增大、IC 漂移;二是 β 隨溫度升高而增大,每升高 10℃,β 增大 10%-20%,加劇 IC 不穩(wěn)定;三是集電極反向飽和電流 ICBO(發(fā)射極開路時 CB 反向電流)隨溫度升高呈指數(shù)增長,每升高 10℃,ICBO 翻倍,而 ICEO(基極開路時 CE 反向電流)≈(1+β) ICBO,變化更劇烈。例如在高溫環(huán)境(如汽車電子)中,需通過溫度補償電路(如并聯(lián)二極管)抵消溫度對參數(shù)的影響。江蘇高增益NPN型晶體三極管消費電子電路應用采購二極管補償法中,二極管與基極串聯(lián),抵消 VBE 的溫度漂移。

要讓 NPN 型小功率三極管實現(xiàn)放大或開關(guān)功能,需滿足特定偏置:發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置。發(fā)射結(jié)正向偏置指基極電壓(VB)高于發(fā)射極電壓(VE),硅管正向壓降約 0.6-0.7V,此時發(fā)射區(qū)自由電子在電場作用下越過發(fā)射結(jié)進入基區(qū);集電結(jié)反向偏置指集電極電壓(VC)高于基極電壓(VB),反向電場阻止基區(qū)空穴向集電區(qū)移動,同時 “牽引” 基區(qū)未復合的自由電子進入集電區(qū)。若偏置條件不滿足,如發(fā)射結(jié)反偏,三極管會進入截止狀態(tài);若集電結(jié)正偏,則可能進入飽和狀態(tài),無法實現(xiàn)正常放大。
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 值型號可達到 300 以上。由于 β 值遠大于 1,所以集電極電流遠大于基極電流,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,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,進而推動揚聲器發(fā)聲。LED 驅(qū)動中,射極輸出器串聯(lián) 15Ω 電阻,使 RL 與 ro 匹配,亮度穩(wěn)定。

NPN 型小功率晶體三極管的 重要半導體材料多為硅,少數(shù)特殊場景用鍺。硅材料的優(yōu)勢在于禁帶寬度約 1.1eV,常溫下反向漏電流遠小于鍺管,穩(wěn)定性更強,這也是硅管成為主流的關(guān)鍵原因。例如常用的 901 系列、8050 系列均為硅管,在 25℃環(huán)境下,ICBO(集電極 - 基極反向飽和電流)通常小于 10nA;而鍺管 ICBO 可達數(shù) μA,在對成本極端敏感且工作電流極小的簡易電路(如老式礦石收音機)中應用。此外,硅管的溫度耐受范圍更廣(-55℃~150℃),能適配多數(shù)民用電子設備的工作環(huán)境,鍺管則因溫度穩(wěn)定性差,逐漸被硅管取代。變壓器耦合可阻抗匹配,適合高頻功率放大,卻體積大、成本高。山東可焊接NPN型晶體三極管音頻放大電路應用批發(fā)
NPN型小功率晶體三極管多以硅為材料,有E、B、C三極,滿足偏置條件時可實現(xiàn)電流放大或開關(guān)功能。江蘇環(huán)保型NPN型晶體三極管開關(guān)電源電路應用維修
針對三極管參數(shù)隨溫度漂移的問題,可采用 NPN 管自身組成溫度補償電路,常見的有 diode 補償和三極管補償。diode 補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。江蘇環(huán)保型NPN型晶體三極管開關(guān)電源電路應用維修
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