模电学习1. 三极管基础知识及常用电路

Posted 2022-11-24 编程圈子

模电学习1. 三极管基础知识及常用电路

• 一、PNP与NPN
• • 1. 基本功能与引脚
  • 2. 输入回路与输出回路
  • 3. 输入特性曲线
  • 4. 输出特性曲线
  • 5. 电流关系
  • 6. 静态工作点的概念
  • 7. 放大电路分析
  • 8. 负反馈放大电路
  • • 负反馈电路2:
  • 9. 其它典型三极管放大电路
• 二、常见三极管型号
• • 1. 9012
  • • 参数
  • 2. 9013
  • • 参数
  • 3. 9014
  • 4. 8050

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

$Ie=Ib+Ic$
即发射极电流等于基极与集电极之和。

$\beta 1=Ic/Ib$
直流放大倍数等于集电集除以基极电流值。

$\beta =△Ic/△Ib$
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：
$$I=\frac{V_{CC}-U_{BEQ}}{R_b}$$

$$I_{CQ}=\beta I_{BQ}$$
$$U_{CEQ}=V_{CC}-I_{CQ}{R}_c$$
$$Vce=VCC-Ic\ast Rc=VCC-\beta Ib\ast Rc$$
这个电路$\beta$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$\beta$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:

负反馈电路来源

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：