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晶体管电路设计 第九贴

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沙发
发表于 2014-11-3 08:49:19 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
书中第2.2.5小节(第19-20页)对这方面做有很详细的解释,重复的我们不说了。下面以我们常用的9014为例,介绍一下书中没提到的一些内容。9014的说明书在百度文库中可以很容易的找到。下面是截图:


第一页:
第二页:
第三页:
第四页大都是一些厂家信息和销售有关的东西了,对我们来说不重要就不贴了。


有的人一定会说,“鸟文不懂啊!”没关系,其实这里面我们主要关心的就那么几个参数,我来说你来听很快就能搞明白注意的焦点应该停留在什么地方。


我们使用一个三极管,最关心的莫过于以下几个方面:


1、它装在电路上会不会被烧坏。
2、它的放大倍数够不够
3、它能工作在多高的频率下
4、它的管脚是怎么排列的?哪个是基极,哪个是发射极,哪个是集电极。


下面,我们一个一个的来说。


第一个问题,它装在电路上会不会烧坏,和这个问题相关的参数有这几个




第一个Vcbo,注意看“cbo”三个字母,它们分别代表的意思是,“c”集电极,“b”基极,“o”open(开路),少了一个发射极是不是?它们合起来的意思就是“当发射极开路时,集电结反向击穿电压(给集电极(c)加正电压,基极(b)加负电压,直到使集电结击穿时的最低电压)”,大家可以想一想,NPN型三极管在处于放大状态时,集电极是高电位,基极是低电位。如果集电极、基极之间耐压低于或接近电源电压的话在输入大幅度负信号时,很有可能会造成三极管的损坏。


Vceo同理,应该不用解释了吧。


Vebo貌似很小啊,才5V,这样一来不是大多数电路都没得用了么?大家注意那三个字母(ebo),是指给发射极加正电压基极加负电压,也就是反射结反偏的时候,而正常处于放大状态时的三极管发射结都是正偏的,所以这个数小些也没关系了。只是在某些特殊应用时,如丙类放大器,高速开关等情况下才会出出反射结反偏的情况。所以只要Vcbo,Vceo大于电源电压的2到3倍,就可以保证三极管不会因电压过高而导致击穿了。


Ic是指集电极电流,有的说明书中会写成“Icm”,这个参数表示的是三极管集电极最大允许通过的电流。超出这个数值,三极管就有可能会因为过热而烧毁。


Pc是指的集电极最大允许功耗。因为放大器的输出电流是流经集电极和发射级的,这个电流与集电极发射极电压(注意这个电压不是Vceo)的乘积就是集电极功耗。这个数值同样不能超出,否则三极管会烧毁。很多朋友在这里容易混淆的是用Vceo乘以Icm来得出最大功耗,得出的数会远高于Pcm。正确的计算方法是用三极管在实际电路中的工作数值来进行计算。也就是Ic乘Vce,这里给出的参数只是代表了某一单项的极限值,并不是说在实际应用中必须达到,一般我们在设计时的取值为了保险起见都留有裕量,取极限参数的二分之一或三分之一。


另外要说明的是这些参数与温度是息息相关的,温度越高,这些参数要相对下降,随温度下降的曲线一般在大功率管的手册说明中会给出。大家可以找找看。


我们再再看我们所关心的第二个问题:放大倍数够不够用


这个参数就是我们上贴所说的hfe了,大家找一找可以很轻松的找到,我们所设计的这个电路放大倍数只要求5倍,而且根据上贴的计算,我们知道这个电路的放大倍数由于Re的存在,只与Rc和Re的比值相关,与hfe关系很小,所以在选择时只要hfe不太小低于10就可以了。


第三个问题:它能工作在多高的频率下


三极管的最高工作频率是一个固有参数,在参数表中用fT来表示,也叫做三极管的特征频率。这个参数表示的意义是指在共射极放大电路中,三极管的放大倍数降为1时的频率。这时候三极管就已经失去了放大能力了。


所以我们在选用三极管时,应选择fT大于工作频率10倍以上至少3到5倍的元件。我们可以从表中查到9014的fT如下:




在表中给出了两个数值,一个是150M,一个是270M,这是由于在三极管的制作过程中由于工艺的原因不可能每个三极管都一样,但是最小能保证150M,按标准能达到270M,后面还有一个空格,就是指最大能到多少,一般我们按”Typ.”来选择就可以了。


对于我们要用的电路来说,明显是一个低频电路,最高频率不会超过100K。另外,对于这种小信号放大电路来说,工作电流一般在2-3mA左右,远远小于Icm中给出的100mA极限,所以,在这个电路中选用9014完全可以满足要求。


第四个问题:它的管脚是怎么排列的?哪个是基极,哪个是发射极,哪个是集电极。


一般在手册说明中,会给出三极管对应的脚位,如图:





很形象的一个图,1脚发射极,2脚基极,3脚集电极,在图中,把1脚的位置也标示了出来,有了这个图,在焊接时就不会焊错脚了。


在手册说明中,第二页的各种曲线图也是非常重要的,我们将在下贴中配合三极管的直流工作点设置进行讲解。

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