贴片三极管知识总结-贴片三极管的开关作用与机械式开关比较

贴片三极管

贴(tie)片三(san)极管基本作(zuo)用是(shi)放大，它(ta)可以把(ba)微弱的(de)电信号放大到(dao)一定强度，当然(ran)这(zhei)种转(zhuan)换仍然(ran)遵循能量(liang)守恒，它(ta)只(zhi)是(shi)把(ba)电源的(de)能量(liang)转(zhuan)换成信号的(de)能量(liang)罢(ba)了。

贴片三极管的分类

按(an)极(ji)性划分(fen)为两种(zhong)：一(yi)种(zhong)是NPN型(xing) 三极(ji)管，是目前(qian)最常用(yong)的(de)一(yi)种(zhong)，另一(yi)种(zhong)是PNP型(xing)三极(ji)管 。按(an)材(cai)料分(fen)为两种(zhong)：一(yi)种(zhong)是硅三极(ji)管，目前(qian)是最常用(yong)的(de)一(yi)种(zhong)，另一(yi)种(zhong)是锗三极(ji)管，以前(qian)这种(zhong)三极(ji)管用(yong)的(de)多。

三极(ji)按工作(zuo)频(pin)率(lv)划分为两种(zhong)(zhong)：一种(zhong)(zhong)是(shi)低频(pin)三极(ji)管，主要(yao)(yao)用于工作(zuo)频(pin)率(lv)比(bi)较低的(de)地(di)方；另一种(zhong)(zhong)是(shi)高频(pin)三极(ji)管，主要(yao)(yao)用于工作(zuo)频(pin)率(lv)比(bi)较高的(de)地(di)方。

按功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)分为三(san)种(zhong)：一种(zhong)是(shi)(shi)小功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)三(san)极管(guan)，它(ta)(ta)的输(shu)(shu)出功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)小些；一种(zhong)是(shi)(shi)中功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)三(san)极管(guan)，它(ta)(ta)的输(shu)(shu)出功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)大些；另一种(zhong)是(shi)(shi)大功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)三(san)极管(guan)，它(ta)(ta)的输(shu)(shu)出功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)可以很(hen)大，主要用于(yu)大功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)输(shu)(shu)出场(chang)合(he)。按用途(tu)分为：放大管(guan)和开关(guan)管(guan)。

贴片三极管的作用及要求

三(san)(san)极管(guan)有一(yi)个重要参数就(jiu)是电(dian)流放大(da)系数β。当三(san)(san)极管(guan)的(de)基极上(shang)加一(yi)个微小(xiao)的(de)电(dian)流时，在集电(dian)极上(shang)可以(yi)得到一(yi)个是注(zhu)入电(dian)流β倍的(de)电(dian)流，即集电(dian)极电(dian)流。并且(qie)基极电(dian)流很(hen)小(xiao)的(de)变(bian)化可以(yi)引起集电(dian)极电(dian)流很(hen)大(da)的(de)变(bian)化，这(zhei)就(jiu)是贴(tie)片三(san)(san)极管(guan)的(de)放大(da)作用(yong)。

三(san)极(ji)管(guan)(guan)(guan)还(hai)(hai)可以(yi)作电子(zi)开关，以(yi)及配(pei)合其它电子(zi)元件还(hai)(hai)可以(yi)构(gou)成振荡器等(deng)。 在代换时，必须了解清楚(chu)原(yuan)管(guan)(guan)(guan)子(zi)（或要(yao)求(qiu)的(de)管(guan)(guan)(guan)子(zi)）的(de)性(xing)能(是(shi)通用三(san)极(ji)管(guan)(guan)(guan)、是(shi)开关三(san)极(ji)管(guan)(guan)(guan)等(deng))、结(jie)构(gou)(如达林顿管(guan)(guan)(guan)、带(dai)阻(zu)贴片(pian)三(san)极(ji)管(guan)(guan)(guan)、组合贴片(pian)三(san)极(ji)管(guan)(guan)(guan))或有特殊要(yao)求(qiu)(如高反压、低噪声等(deng))及—些主要(yao)参数(shu)然后从(cong)手册(ce)(或公司数(shu)据手册(ce))找同一(yi)性(xing)能、功能、结(jie)构(gou)及参数(shu)相似的(de)进行试验或代换，另外，要(yao)注意的(de)是(shi)工(gong)作频率(lv)(是(shi)MF段、HF段、VHF段或UHF段等(deng))．选用的(de)要(yao)满(man)足(zu)工(gong)作频率(lv)的(de)要(yao)求(qiu)。

贴片三极管的开关作用解析
（一）贴片三极管的开关电路

三极管(guan)除(chu)了可以当做交(jiao)流信号放(fang)大器之外，也可以做为开关(guan)(guan)(guan)之用。严格(ge)说起来，三极管(guan)与一般的机(ji)械(xie)接点式开关(guan)(guan)(guan)在动(dong)作(zuo)上并不完全相同，但(dan)是它却具有一些机(ji)械(xie)式开关(guan)(guan)(guan)所没有的特(te)点。开关(guan)(guan)(guan)三极管(guan)处于饱和导通状态的特(te)征是发射结，集电结均处于正向偏置(zhi)。

而处(chu)于(yu)(yu)放大状态的(de)(de)(de)三极(ji)管的(de)(de)(de)特(te)征是发射(she)结(jie)(jie)处(chu)于(yu)(yu)正向偏置，集电(dian)(dian)(dian)结(jie)(jie)处(chu)于(yu)(yu)反向偏置。这也是可以使用电(dian)(dian)(dian)压(ya)表测(ce)试发射(she)结(jie)(jie)，集电(dian)(dian)(dian)结(jie)(jie)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压(ya)值判定三极(ji)管工作状况的(de)(de)(de)原理。开关(guan)三极(ji)管正是基于(yu)(yu)三极(ji)管的(de)(de)(de)开关(guan)特(te)性(xing)来工作的(de)(de)(de)。

开关(guan)三(san)极管(guan)(guan)的外形与(yu)普通(tong)三(san)极管(guan)(guan)外形相同，它工作(zuo)于截止(zhi)区和(he)饱(bao)和(he)区，相当于电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)的切断(duan)和(he)导通(tong)。由于它具有(you)完(wan)成(cheng)断(duan)路(lu)(lu)(lu)和(he)接通(tong)的作(zuo)用(yong)，被广(guang)泛应用(yong)于各(ge)种开关(guan)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)中，如常用(yong)的开关(guan)电(dian)(dian)(dian)源(yuan)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)、驱(qu)动电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)、高频振荡(dang)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)、模数转(zhuan)换电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)、脉冲电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)及输出电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)等。

当加在(zai)三极(ji)管(guan)(guan)发射(she)结的电(dian)压(ya)大于(yu)PN结的导通电(dian)压(ya)，并且当基(ji)极(ji)的电(dian)流增(zeng)大到一定程度时，集(ji)电(dian)极(ji)电(dian)流不再随着(zhe)基(ji)极(ji)电(dian)流的增(zeng)大而(er)(er)增(zeng)大，而(er)(er)是处于(yu)某一定值附(fu)近不再怎么变化，此时三极(ji)管(guan)(guan)失去电(dian)流放大作用，集(ji)电(dian)极(ji)和发射(she)极(ji)之间的电(dian)压(ya)很小，集(ji)电(dian)极(ji)和发射(she)极(ji)之间相当于(yu)开关的导通状态，即为三极(ji)管(guan)(guan)的导通状态。

负载电(dian)(dian)阻被直(zhi)接跨接于三(san)极管(guan)(guan)的(de)集(ji)电(dian)(dian)极与电(dian)(dian)源(yuan)之间，而位居(ju)三(san)极管(guan)(guan)主电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)回路上(shang)，输入电(dian)(dian)压(ya)Vin则控制(zhi)三(san)极管(guan)(guan)开(kai)关的(de)开(kai)启(qi)(open)与闭(bi)合(closed)动作，当三(san)极管(guan)(guan)呈开(kai)启(qi)状态时，负载电(dian)(dian)流(liu)(liu)便被阻断，反(fan)之，当三(san)极管(guan)(guan)呈闭(bi)合状态时，电(dian)(dian)流(liu)(liu)便可以流(liu)(liu)通。

（二）贴片三极管的开关作用

简单贴(tie)片(pian)三(san)极管(guan)开关(guan)：电路(lu)如下图，电阻RC是(shi)LED限流(liu)用电阻，以防(fang)止电压过高烧坏(huai)LED（发光二极管(guan)），将(jiang)输(shu)入信号 VIN 从0 调(diao)到最(zui)大 （等分为约20 个间隔），观察并记录对的 VOUT 以及LED 的亮(liang)(liang)度(du)。当贴(tie)片(pian)三(san)极管(guan)开关(guan)为断路(lu)时(shi)(shi)，VOUT =VCC =12 V，LED 不亮(liang)(liang)。当贴(tie)片(pian)三(san)极管(guan)开关(guan)通路(lu)时(shi)(shi)，VOUT = 0.2V ，LED 会亮(liang)(liang)。

改良(liang)贴(tie)片三极(ji)管(guan)开(kai)关：因为三极(ji)管(guan)由截止区过度到饱(bao)和区需经过线性区，开(kai)关的(de)效果不(bu)会(hui)有明确(que)的(de)界线。为使贴(tie)片三极(ji)管(guan)开(kai)关的(de)效果明确(que)，可串接两(liang)个(ge)贴(tie)片三极(ji)管(guan)，电路如(ru)下图。同(tong)样将(jiang)输入信号 VIN 从0 调到最大 （等(deng)分为约20 个(ge)间(jian)隔），观察并记录对(dui)应的(de)VOUT 以及LED 的(de)亮度。

（三）贴片三极管开关与机械式开关的比较

贴片三极(ji)管开关和传统(tong)的机械(xie)式(shi)开关相较，具有下列四大优点﹕

（1）贴片三极(ji)管开关不具(ju)有(you)活动接(jie)点部份，因此不致有(you)磨(mo)损之虑(lv)，可以使用无限多(duo)次，一般(ban)的机(ji)械式开关，由于接(jie)点磨损(sun)，顶多只能(neng)使用数百万次左右，而且其接(jie)点易受污损(sun)而影(ying)响工作，因(yin)此(ci)无法在脏乱的环(huan)境下运作，贴(tie)片三极管开关既无接(jie)点又是(shi)密封的，因(yin)此(ci)无此(ci)顾虑。

（2）机械(xie)式开关的动(dong)作速度(du)较一般(ban)的开关为快，一般(ban)开关的启闭时间是以毫秒（ms）来计(ji)(ji)算的，贴(tie)片(pian)三极管(guan)开关则以微秒（μs）计(ji)(ji)。

（3）贴(tie)片三极管开关没(mei)有跃动（bounce）现(xian)象。一般的机械式开关在导通的瞬间会有快速(su)的连续启闭动作(zuo)，然后才能逐渐达到稳定状态(tai)。

（4）利用(yong)贴片三极管开关(guan)(guan)来驱动电(dian)(dian)感性(xing)(xing)负(fu)载时，在开关(guan)(guan)开启(qi)的(de)(de)瞬(shun)(shun)间(jian)，不(bu)致有火花产生。反之(zhi)，当(dang)机械式(shi)开关(guan)(guan)开启(qi)时，由于瞬(shun)(shun)间(jian)切断了电(dian)(dian)感性(xing)(xing)负(fu)载样上的(de)(de)电(dian)(dian)流，因(yin)此电(dian)(dian)感之(zhi)瞬(shun)(shun)间(jian)感应(ying)电(dian)(dian)压(ya)，将在接点上引起弧光(guang)，这(zhei)种电(dian)(dian)弧非但会侵蚀接点的(de)(de)表面，亦可能造成干(gan)扰或(huo)危害。

联系(xi)方式：邹先生(sheng)

联(lian)系(xi)电话：0755-83888366-8022

手(shou)机：18123972950

QQ：2880195519

联系地(di)址：深(shen)圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦(sha)CD座5C1

请(qing)搜微信(xin)公众号(hao)(hao):“KIA半导体”或(huo)扫一(yi)扫下图“关注”官方微信(xin)公众号(hao)(hao)

请(qing)“关(guan)注”官方微信(xin)公众(zhong)号(hao):提(ti)供 MOS管 技术(shu)帮助