原创 双极性晶体管(三极管)应用扫盲篇

2007-4-1 18:35 7725 2 4 分类: 模拟

    电路设计,网上有专家写过《硬件开发的基本准则》,不同的芯片有不同的用法,要具体问题具体分析。而芯片以外, 包括芯片的外围电路设计,归根到底是分立的电子元件的使用。
    分立的电子元件除去阻容元件,用的最广泛的就是双极性晶体管(BJT)了。相对MOS管,BJT的使用要简单得多。
   
1,分类
    众所周知,按极性可以分为PNP和NPN两种,按材料一般可以分为硅管和锗管,按额定功率分为大功率和小功率,按封装可以分为贴片和插件,等等。
    目前车载电子系统中,常用的是小功率硅管,为减小体积多用贴片封装。


2,应用
    现在电路中需要放大的地方都用运算放大器,音频放大器这些专门的IC,三极管的放大功能已经基本上很少用到了。我见过的应用多是以下几种:
   
    1,信号开关。这是最普遍的应用,因为成本比MOS管低,使用简单,也不需要流过很大的电流,不用担心功率损失和发热。
    开关导通的原理也很简单。只要基极电流达到一定值,根据公式:集电极电流Ic=Ib*h,选择合适的限流电阻,让Ic达到阈值,三极管就会导通,这时CE间的压降大概是0.1~0.3V。
    因为三极管的放大倍数h较高,所以不要求Ib很大,通常用法是使用CPU的输出管脚直接控制。如果电流不够,可以再接一个三极管。
    需要注意两点,一是设计一定要留有足够的余量,二是保证集电极电流在额定值以下。
   
    作为开关使用时,三极管的基极大多有两个电阻分压,防止集电极电流过大而损坏三极管,一般阻值是几K到几十K。很多厂家生产时会把这两个电阻集成到三极管内部,叫做数字三极管,专门用做开关使用。这样做的好处是减小基板面积,缩短焊接时间,减少元件个数,等等。


    2,稳压电源。与稳压二极管或者专门的IC配合使用,作为线型稳压电源的输出三极管使用,这在以前写的《线性稳压器基础》中有较详细的介绍。需要注意的是发热问题,小电流时可以用基板铜箔放热,大电流时要考虑用插件,或者再加散热片。
   
    3,开关电源的导通管。虽然多使用MOS管,在低成本,开关频率不高的场合下,小功率双极性晶体管也有使用。(高电压大功率的开关电源也使用双极性晶体管,暂不做讨论)



    因为大多用作小信号的开关,所以三极管的损失可以忽略。而它的驱动也不像MOS管那样复杂,只要提供足够的基极电流就可以了。再加上成本低,所以应用很广泛。

文章评论2条评论)

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372460555_982842713 2011-7-30 23:18

总结的挺好,言简意赅

qinwei0126_478391769 2008-12-1 20:57

谢谢楼主,O(∩_∩)O哈哈~
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