使用三极管时需要注意的几个问题

按照现代的制造工艺来说，根据不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个P\结，山此就构成了一个晶体管。

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C

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4

NPN !0三《管结构与电路符号

晶体管最大的优点就是能够放大信号，它是放大电路的核心元件，能够控制能量的转换，将输入的任何微小变化量不失真地进行放大输出。

以下是我们在电路设il?中使用三极管时需要注意的儿个问题，还是老样子一“看图说话”:

(1)需注意:旁路电容对电压增益的影响:

十lAc

Mt

这个电路在国内各种模拟电路教材书上是司空见惯的了，也算比较经典的了。山于这个旁路电容的存在，在不同频率环境中会有不同的悄况发生：

a、当输入信号频率足够高时，XC将接近于零，即射极对地短路，此时共射的电圧增益为：

A』；

b、当输入信号频率比较低时，XC将远大于零，即相当于开路，此时共射的

Emitter

发射区

Collector

T；

电压增益为：

%

山此可以看出，在使用三极管设汁电路时需要1^量旁路电容对电压增益带来的影响。

(2)需注意三极管内部的结电容的影响：

山于半导体制造工艺的原因，三极管内部不可避免地会有一定容值的结电容存在，当输入信号频率达到一定程度时，它们会使得三极管的放大作用“大打折扣”，更糟糕的是，它还会因此引起额外的相位差。

a、

山于Cbe的存在，输入信号源的内阻RS和XCbe形成了一个鲜为人知的分压器，也可以看成是一个LPF,当输入倍号的频率过高时，三极管基极的电位就会有所下降，此时电压增益就随之减小。

b、

+Uc

山于Cbc的存在，当输入信号的频率过高时，Vout的一部分会经过Cbc 反馈到基极，乂因为此反馈信号和输入信号有180°的相位差，所以，这样也会降低基极

的电位，电压增益也山此下降。

（3）需明确把握三极管的截止频率:

这个电路图是一个等效过后的图，其中CL是集电极到发射极、集电极到基极之间的结电容以及负载电容的等效电容。当输入信号的频率达到

1

时，三极管的增益开始迅速下降。为了很好地解决这个问题，就得花心思把CL尽量减小，山此，fH就可以更高一些。首先我们可以在设计电路时特意选择那种极间电容值较小的三极管，也就是通常所说的RF晶体管我们也可以减小RL的取值，但是这样的话得付出代价：电压增益将下降。

（4）三极管作为开关时需注意它的可黑性：

如同二极管那样，三极管的发射结也会有0.7V左右的开启电压，在三极管用作开关时，输入信号可能在低电平时（0?7V〈Vin〈2?4V）也会导致三极管导通，使得三极管的集电极输出为低电平，这样的悄况在电路设讣中是应该秒杀的。下图是解决这个问题的一个办法：

%

在这里，山于在基极人为接入了一个负电源VEE,这样即使输入信号的低电平稍稍大于零，也能够使得三极管的基极为负电位，从而使得三极管可

靠地截止，集电极就将输出为我们所希望的高电平。

(5)需要接受一个事实：三极管的开关速度一般不尽人意。

山前所述得知，器件内部结电容的存在极大地限制了三极管的开关速度, 但是我们还是可以想出一些办法有效地改善一下它的不足的，下图就提供了

从图中可以看db 当输入信号的上升时间很小(信号频率很高)时，即 dV/dt 很大，则ZC 很小，结果ib 非常大，以致三极管可以迅速地饱和或者 截止，这自然也就提高了三极管的开关速度。

(6)应该明口射极跟随器的原理:

射极跟随器的一个最大好处就是它的输入阻抗很高，因而带负载能力也 就加强了。但是在运用过程中还是得明白它的原理才行，否则可能会造成意 外的“问题源” O 下面介绍一下它的原理，对于这个电路而言，有如下方程 式：

% R E B .3+1 二输入电阻为: 备(屮 A P" G = ■^产=(3 连接在发射极的负载阻抗在基极看起来就像一个非常大 由此可以看出， 的阻抗值，负载也就容易被信号源所驱动了。

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