模电学习1. 三极管基础知识和常用电路
一、PNP与NPN
1. 基本功能与引脚
三极管主要作用是放大信号,按材料分有锗管、硅管。
三极管的三个极:
- b: 基极,输入的微弱信号
- e: 发射极,提供大电流
- c: 集电极,输出的放大后信号
2. 输入回路与输出回路
三极管工作在放大区时可近似看成线性元件。
左侧是输入回路,右侧为输出回路。
3. 输入特性曲线
4. 输出特性曲线
Ib=0以下是截止区,Ib=100uA以上是饱和区。
5. 电流关系
I e = I b I c Ie=Ib Ic Ie=Ib Ic
即发射极电流等于基极与集电极之和。
β 1 = I c / I b β1=Ic/Ib β1=Ic/Ib
直流放大倍数等于集电集除以基极电流值。
β = △ I c / △ I b β= △Ic/△Ib β=△Ic/△Ib
交流放大倍数为集电信电流变化量除以基极电流的变化量。
低频时直流与交流相差不大,有时不作严格区分。
6. 静态工作点的概念
静态工作点是指三极管放大电路中,三极管静态工作点就是交流输入信号为零时,电路处于直流工作状态,这些电流、电压的数值可用BJT特性曲线上一个确定的点表示,该点习惯上称为静态工作点Q 。
设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时,不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置,集电结反向偏置的三极管放大状态。——百度百科
静态工作点设置不合理的时候,三极管对交流信号放大时容易出现饱和失真或截止失真。
7. 放大电路分析
下面是一个共发射极放大电路:
可得公式:
I = V C C − U B E Q R b I = \frac {V_{CC}-U_{BEQ}} {R_b} I=RbVCC−UBEQ
I C Q = β I B Q I_{CQ}=\beta I_{BQ} ICQ=βIBQ
U C E Q = V C C − I C Q R c U_{CEQ} = V_{CC} - I_{CQ}R_c UCEQ=VCC−ICQRc
V c e = V C C − I c ∗ R c = V C C − β I b ∗ R c Vce=VCC-Ic*Rc=VCC-βIb*Rc Vce=VCC−Ic∗Rc=VCC−βIb∗Rc
这个电路 β \beta β值离散性大,电路无反馈,实际很难使用。
8. 负反馈放大电路
发射极的RC是一只负反馈电阻,其调节过程:
当温度升高导致 β \beta β变大时->
集电集电流Ic增大->
发射极电流Ie升高->
Ue升高->
基极电位升高->
Rb两端压降减小->
Ib减少->
Ic减小
负反馈电路2:
9. 其它典型三极管放大电路
——来自百度百科
二、常见三极管型号
1. 9012
从左分别为: 发射极、基极、集电极
参数
- PNP型三极管(TO-92封装),低电平导通。
- SOT-23封装
- 集电极-发射极电压 -30V
- 集电极-基电压 -40V
- 射极-基极电压 -5V
- 集电极电流 0.5A
- 耗散功率 0.625W
- 结温 150℃
- 特怔频率 最小 150MH
2. 9013
NPN 小功率三极管 ,功率比9014大一些,耐压略小,高电平导通。
主要用途:作为音频放大和收音机1W推挽输出以及开关等。
参数
- 集电极-发射极电压 : 25V
- 集电极-基极电压 : 45V
- 发射极-基极电压 : 0.7V
- 集电极电流Ic : Max 0.5A
- 工作温度: -55℃ ~ 150℃
- 特征频率 150MHz
- 最大耗散功率Pcm: 为0.625W
- 放大倍数 D64-91 E78-122 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
3. 9014
NPN型,与9013引脚一样,频率比9013低。
一般开关电路中,9013可代9014;
控制直流继电器:9014;
频率比较:
9013:300MHZ,9014:80MHz 9018:800M;9014:200M。
- 9012 21 PNP 低噪放大 50V 0.5A 0.625W 150MHZ
- 9013 21 NPN 低频放大 50V 0.5A 0.625W 150MHZ
- 9014 21 NPN 低噪放大 50V 0.1A 0.4W 150HMZ
- 9015 21 PNP 低噪放大 50V 0.1A 0.4W 150MHZ
- 9018 21 NPN 高频放大 30V 0.05A 0.4W 1000MHZ
- 8050 21 NPN 高频放大 40V 1.5A 1W 100MHZ
- 8550 21 PNP 高频放大 40V 1.5A 1W 100MHZ
4. 8050
NPN型硅晶体三极管,常见有TO-92封装、 SOT-23封装。
引脚顺序也是:发射极、基极、集电极
工作温度: -55 ~ 150℃
最大集电极电流: 0.5A
功耗: 625mW
最大集电极-发射极电压(VCEO):25;
特征频率:150 MHz
SOT封装:
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