深入淺出常用元器件系列——BJT
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2016-06-20 11:50:20
晶體管主要參數(shù)我們在課本上都學(xué)習(xí)過,這里不多說。只是提醒幾個容易忽略的問題。
1.發(fā)射結(jié)反向電壓,
這是晶體管的一個極限參數(shù),也就是說如果這個參數(shù)超額使用晶體管很容易損壞。在datasheet中這個參數(shù)用V(BR)EB。這個參數(shù)的是指,當(dāng)集電極開路時,發(fā)射極-基極的反向擊穿電壓。在正常工作狀態(tài)時,發(fā)射結(jié)是正偏的或截止的,不存在問題。然而在某些場合,例如工作開關(guān)狀態(tài)時,由于寄生參數(shù)的影響,發(fā)射結(jié)上有可能出現(xiàn)較大的反向電壓擊穿晶體管。所以在設(shè)計電路時需要小心考慮這個參數(shù)。
2.集電極允許電流
這是晶體管另外一個極限參數(shù),顧名思義,指晶體管集電極允許流過的電流。但這個參數(shù)一般只具有參考意義,并Ic小于Icm晶體管就一定可以正常工作,Ic大于Icm晶體管也不一定燒毀。當(dāng)Ic過大時,電流放大系數(shù)會下降,當(dāng) 下降到一定值時的Ic值即為Icm,所以當(dāng)工作電流大于Icm時,BJT不一定會燒壞。另外,Ic還受制于晶體管的允許功率(Pcm),晶體管上損耗的功率不只跟工作電流Ic有關(guān),還有晶體管的兩個PN結(jié)壓降有關(guān),所以,晶體管工作電流Ic小于Icm時,也有可能會出現(xiàn)晶體管功率已經(jīng)達到Pcm,晶體管可能會被燒毀。
3.電流放大系數(shù)
晶體管有兩個電流放大系數(shù),即交流放大系數(shù)和直流放大系數(shù),顯然兩個含義不同(具體請查閱教材),但是在一般情況下兩者相差不大,可認(rèn)為相等。BJT的datasheet中一般只給出直流放大系數(shù)。
二. 晶體管開關(guān)電路
由于教材里面更多的介紹晶體管放大電路,晶體管開關(guān)電路相關(guān)內(nèi)容較少,以至于很多同學(xué)在接觸到晶體管開關(guān)電路時,無所適從。
下面介紹了從共射極放大電路到晶體管開關(guān)電路的演變過程。
(a)為一般的共射級放大電路,為了獲得直流增益,去掉輸入輸出耦全電容,得到(b)。進一步為了提高放大倍數(shù),去掉發(fā)射極電阻Re,變?yōu)?c)。這樣一來,也就沒有必要加基極偏置電壓,當(dāng)輸入信號為0V時,晶體管截止,所以集電極也沒有必要流過無用空載電流,因此去掉偏置用電阻R1構(gòu)成(d)。為確保沒有輸入信號時,晶體管可靠截止,需要保留電阻R2。但是如果(d)中電路輸入信號超過0.7V時,晶體管基極-發(fā)射極間的二極管將導(dǎo)通,需要增加一個限流電阻R3,即構(gòu)成典型的晶體管開關(guān)電路(e)。
需要注意的是,在晶體管開關(guān)電路中,要保證晶體管工作在飽和狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)兩種工作狀態(tài),設(shè)計依據(jù)為Ib*hfe>=Ic。前面提到過,由于晶體管制造工藝的問題,晶體管的直流放大系數(shù)hfe一般是一個范圍,而非確定的數(shù)值,所以在進行電路設(shè)計時需要以直流放大系數(shù)的值進行設(shè)計并留有一定裕量。
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