具體操作步驟如下: 首先,使用萬(wàn)用表的黑表筆連接到三極管的發(fā)射極(e)。 然后,將紅表筆連接到三極管的基極(b),此時(shí)萬(wàn)用表會(huì)顯示一個(gè)數(shù)值,這即為hFE。 接下來(lái),將紅表筆移動(dòng)到三極管的集電極(c),此時(shí)萬(wàn)用表會(huì)顯示另一個(gè)數(shù)值,這即為hfe。
如下圖,其中三極管用任一款小功率NPN管都可以,Rc取3kΩ,Re取30Ω,Rb可以取消或者取很小的阻值。
輸入電阻Rs6KΩ大于1KΩ 輸出電阻Ro=500Ω小于3KΩ 電壓放大倍數(shù)Av=100大于60 低頻響應(yīng)小于100Hz 高頻響應(yīng)大于100KHz 輸入電壓幅度40mV 輸出電壓不失真幅度4V 輸出幅度達(dá)到4V時(shí)總諧波失真THD2%,信號(hào)10mV輸出1V時(shí)THD0.2 圖中晶體管β值按照100設(shè)計(jì)。晶體管可選用9013。
所以:輸入電阻RI=470K//47K//60K=20K,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5K,符合要求。放大倍數(shù)AV=-β*RL`/RBE=-60*2K/1K=-120倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求。
射極跟隨器在晶體管電路設(shè)計(jì)中是一種用于放大和信號(hào)傳遞的常見(jiàn)電路結(jié)構(gòu)。以下是關(guān)于射極跟隨器的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):作用與功能:放大信號(hào):射極跟隨器能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行一定程度的放大。信號(hào)跟隨:由于射極跟隨器的輸出電壓跟隨輸入電壓變化,因此得名“跟隨器”。
TTL晶體管開(kāi)關(guān)電路 TTL晶體管開(kāi)關(guān)電路按驅(qū)動(dòng)能力分為小信號(hào)開(kāi)關(guān)電路和功率開(kāi)關(guān)電路,根據(jù)三極管連接方式分為發(fā)射極接地開(kāi)關(guān)電路和射跟隨開(kāi)關(guān)電路。發(fā)射極接地開(kāi)關(guān)電路雖然能提供快速的開(kāi)關(guān)動(dòng)作,但由于存在從開(kāi)到關(guān)的過(guò)渡過(guò)程,因此在高頻應(yīng)用中可能不夠理想。
共射放大電路具備電流和電壓放大功能,輸入電阻適中,輸出電阻大,頻帶較窄,適用于普遍放大需求。共集放大電路專為電流放大設(shè)計(jì),輸入電阻高,輸出電阻低,具備電壓跟隨特性,通常用作多級(jí)放大電路的輸入輸出部分。
1、加深對(duì)共射極、共集電極、共基極基本放大電路放大特性的理解。 知識(shí)要點(diǎn) 半導(dǎo)體三極管 半導(dǎo)體三極管是組成放大電路的核心器件,是集成電路的組成元件,在電路中主要用于電流放大、開(kāi)關(guān)控制或與其他元器件組成特殊電路等。
2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?duì)晶體三極管(3DG9013)、場(chǎng)效應(yīng)管(3DJ6G)進(jìn)行實(shí)物識(shí)別,了解它們的命名方法和主要技術(shù)指標(biāo)。學(xué)習(xí)用數(shù)字萬(wàn)用表、模擬萬(wàn)用表對(duì)三極管進(jìn)行測(cè)試的方法。用圖3-10提供的電路,對(duì)三極管的β值進(jìn)行測(cè)試。
3、射極跟隨器理論上放大倍數(shù)是1,實(shí)際上是非常接近1而非完全等于1。三極管存在非線性,當(dāng)電流變化時(shí),三極管的放大倍數(shù)貝塔也會(huì)有微小變化。各個(gè)電阻都有誤差,造成靜態(tài)工作點(diǎn)、輸入輸出電阻等與預(yù)期有偏差。電源存在波動(dòng),并不是絕對(duì)穩(wěn)定。
4、“OTL功率放大器”設(shè)計(jì)報(bào)告 一個(gè)電子系統(tǒng)總要帶上一定的輸出系統(tǒng),例如使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音等等。為了使負(fù)載能正常工作,與負(fù)載相連的最后一級(jí)放大電路不僅要向負(fù)載提供足夠的電壓,還要向負(fù)載提供足夠的電流,即提供足夠的功率,因此放大電路的最后一級(jí)一般稱為功率放大器,簡(jiǎn)稱為功放級(jí)。
5、在靜態(tài)工作點(diǎn)的電流方面,電流的增大同樣會(huì)導(dǎo)致電壓放大倍數(shù)增大,但輸入電阻會(huì)減小。然而,如果靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置得過(guò)大或過(guò)小,可能會(huì)使三極管進(jìn)入飽和或截止?fàn)顟B(tài),這會(huì)嚴(yán)重影響放大效果。因此,在進(jìn)行晶體管放大電路設(shè)計(jì)時(shí),必須合理選擇Rc、Ri的值以及控制靜態(tài)工作點(diǎn),以確保電路性能穩(wěn)定、放大效果良好。
6、Rc越大,電壓放大倍數(shù)越大、輸入電阻不受影響、輸出電阻越大。Ri越大,電壓放大倍數(shù)越小、輸入電阻越小、輸出電阻不受影響。靜態(tài)工作點(diǎn)中電流越大,電壓放大倍數(shù)越大、輸入電阻越小、輸出電阻不受影響。但靜態(tài)工作點(diǎn)太大或太小容易導(dǎo)致三極管進(jìn)入飽和或截止。
1、利用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量。如果是PNP晶體管,那么將晶體管的集電極(c)和基極(b)放在萬(wàn)用表兩端測(cè)量即可。如果是NPN晶體管,那么將晶體管的發(fā)射極(e)和基極(b)放在萬(wàn)用表兩端測(cè)量即可。當(dāng)然,放大倍數(shù)分為交流放大倍數(shù)和直流放大倍數(shù),在測(cè)量的時(shí)候一定要注意將萬(wàn)用表調(diào)到相應(yīng)的直流檔或交流檔。
2、β = 1mA÷10μA = 100(倍)。
3、選擇合適的量程:根據(jù)待測(cè)三極管類型,選擇合適的量程。通常,萬(wàn)用表的HFE檔會(huì)有多個(gè)量程可選,以適應(yīng)不同放大倍數(shù)的三極管。 插入三極管:將三極管正確插入到萬(wàn)用表的測(cè)試插座中,確保三個(gè)引腳與測(cè)試插孔對(duì)應(yīng)。 選擇測(cè)試模式:大多數(shù)萬(wàn)用表在HFE檔會(huì)有不同的測(cè)試模式,根據(jù)需要選擇合適的模式。
4、通常情況下,晶體管的電流放大倍數(shù)也可以通過(guò)測(cè)量集電極電流和基極電流來(lái)計(jì)算。首先測(cè)量基極電流Ib,然后測(cè)量對(duì)應(yīng)的集電極電流Ic,最后用Ic除以Ib即可得到電流放大倍數(shù)β。另外,晶體管的電流放大倍數(shù)也可以通過(guò)晶體管的參數(shù)來(lái)計(jì)算,比如通過(guò)查找晶體管的數(shù)據(jù)手冊(cè),可以找到其參數(shù),并利用這些參數(shù)計(jì)算電流放大倍數(shù)。
5、現(xiàn)在用的放大器中,一般都加有深度負(fù)反饋。這樣,放大器的放大倍數(shù)主要取決于反饋系數(shù),與三極管的電流放大倍數(shù)沒(méi)有多大關(guān)系。從放大器的電壓放大倍數(shù)來(lái)看:電流放大倍數(shù)越大,電壓放大能力越大,但三極管的輸入電阻也越大,總的電壓放大倍數(shù)并沒(méi)有很明顯的變大。
6、hfe是指晶體管的直流放大倍數(shù),是指集電極電流和基極電流之比的大小,通常稱為β值。測(cè)量hfe的方法可以使用三極管測(cè)試儀,它可以提供準(zhǔn)確且可重復(fù)的測(cè)量結(jié)果。以下是一些可能的測(cè)量步驟:將三極管與測(cè)試夾具連接,并將電路板連接到測(cè)試儀上。調(diào)整測(cè)試夾具的壓力和位置以確保接觸良好。
X軸為電壓,Y軸為集電極電流曲線為自下而上的不同基極電流下的放大特性最下0微安按幅度倍乘向上遞高。曲線上某一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的IC[ma]/Ib[ua]即該管的放大倍數(shù)。圖示儀不看功率。
對(duì)穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電壓、三極管放大倍數(shù)hfe的測(cè)量應(yīng)該在“晶體管特性圖示儀(JT-1,QT-2)”上才能得到準(zhǔn)確的測(cè)量參數(shù)值。
這樣,有一次會(huì)出現(xiàn)兩次測(cè)量值都有一個(gè)近擬相同的值(硅管0.5-0.7V,鍺管0.1-0.3V),然后將表筆互換,這時(shí),兩次測(cè)量結(jié)果都是最大(溢出,表顯1),這樣,可判斷三極管是好的,同時(shí)接固定表筆的一腳是基極,如接的紅表筆,則是NPN管,否則為PNP管。
確定參數(shù)要求不同電路對(duì)三極管參數(shù)要求不同。如音頻功率放大電路,主要關(guān)注三極管的電流放大倍數(shù)(β值)、集電極最大電流(Icm)、集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓(Vceo)等參數(shù)。需依據(jù)電路設(shè)計(jì)確定關(guān)鍵參數(shù)的目標(biāo)范圍。
參數(shù)測(cè)量精準(zhǔn):要使用專業(yè)且精確的測(cè)量?jī)x器,比如晶體管特性圖示儀,對(duì)三極管的關(guān)鍵參數(shù),如電流放大倍數(shù)(β值)、集電極-發(fā)射極反向電流(ICEO)、擊穿電壓(BVCEO)等進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。只有測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn),才能為后續(xù)配對(duì)提供可靠依據(jù)。參數(shù)范圍篩選:依據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,確定合適的參數(shù)范圍。
調(diào)整集電極掃描單元,確保極性為正,峰值電壓范圍設(shè)為0-20V,開(kāi)始測(cè)量前將電壓調(diào)至所需值。功耗限制電阻的選擇根據(jù)二極管電流大小,大電流可能需要幾歐姆或幾十歐姆,小電流則可選擇幾十歐姆至幾千歐姆。通過(guò)上述操作,晶體管特性圖示儀能夠直觀地展示和測(cè)量二極管的伏安特性,以及晶體三極管的輸出特性。
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