三極管使用時需要注意的幾個問題
按照現(xiàn)代的制造工藝來說,根據不同的摻雜方式在同一個硅片上制造出三個摻雜區(qū)域,并形成兩個PN結,由此就構成了一個晶體管。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162575.htm晶體管最大的優(yōu)點就是能夠放大信號,它是放大電路的核心元件,能夠控制能量的轉換,將輸入的任何微小變化量不失真地進行放大輸出。
以下是我們在電路設計中使用三極管時需要注意的幾個問題,還是老樣子——“看圖說話”:
(1)需注意旁路電容對電壓增益的影響:
這個電路在國內各種模擬電路教材書上是司空見慣的了,也算比較經典的了。由于這個旁路電容的存在,在不同頻率環(huán)境中會有不同的情況發(fā)生:
a、當輸入信號頻率足夠高時,XC將接近于零,即射極對地短路,此時共射的電壓增益為:
b、當輸入信號頻率比較低時,XC將遠大于零,即相當于開路,此時共射的電壓增益為:
由此可以看出,在使用三極管設計電路時需要掂量旁路電容對電壓增益帶來的影響。
由于半導體制造工藝的原因,三極管內部不可避免地會有一定容值的結電容存在,當輸入信號頻率達到一定程度時,它們會使得三極管的放大作用“大打折扣”,更糟糕的是,它還會因此引起額外的相位差。
a、
由于Cbe的存在,輸入信號源的內阻RS和XCbe形成了一個鮮為人知的分壓器,也可以看成是一個LPF,當輸入信號的頻率過高時,三極管基極的電位就會有所下降,此時電壓增益就隨之減小。
由于Cbc的存在,當輸入信號的頻率過高時,Vout的一部分會經過Cbc反饋到基極,又因為此反饋信號和輸入信號有180°的相位差,所以,這樣也會降低基極的電位,電壓增益也由此下降。
(3)需明確把握三極管的截止頻率:
這個電路圖是一個等效過后的圖,其中CL是集電極到發(fā)射極、集電極到基極之間的結電容以及負載電容的等效電容。當輸入信號的頻率達到
時,三極管的增益開始迅速下降。為了很好地解決這個問題,就得花心思把CL盡量減小,由此,fH就可以更高一些。首先我們可以在設計電路時特意選擇那種極間電容值較小的三極管,也就是通常所說的RF晶體管;我們也可以減小RL的取值,但是這樣的話得付出代價:電壓增益將下降。
(4)三極管作為開關時需注意它的可靠性:
如同二極管那樣,三極管的發(fā)射結也會有0.7V左右的開啟電壓,在三極管用作開關時,輸入信號可能在低電平時(0.7VVin2.4V)也會導致三極管導通,使得三極管的集電極輸出為低電平,這樣的情況在電路設計中是應該秒殺的。下圖是解決這個問題的一個辦法:
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