电视机用晶体管的选择

晶体管是决定晶体管电视机质量好坏的重要元件。在制作或修理晶体管电视机的时候，必须根据工作稳定性、工作电压、工作频率、功率增益以及耗散功率等主要技术指标来合理选用晶体管。下面介绍一下电视机用晶体管的选择方法。

对于电视机用的晶体管，同其他元件一样，不但要求它符合规定的技术指标，还要求在正常使用条件下保证稳定可靠。

由于晶体管的参数很多，要全面测试每只晶体管所有技术指标，必须具备一定的测量仪器，且比较麻烦。但是可测量一、两个主要直流参数来初步判断晶体管质量。不论是大功率管或小功率管、高频管或低频管、放大管或开关管，都可采用这种方法。

大家知道，晶体管反向截止电流的大小及稳定程度，是衡量晶体管质量重要的标准之一。因此，判断晶体管的质量好坏，首先要看反向截止电流的大小。因为，晶体管基极开路时的集电极—发射极反向截止电流I\(_{CEO}\)，是发射极开路时集电极—基极反向截止电流ICBO的（1+h\(_{FE}\)）倍，即ICEO=（1+h\(_{FE}\)）ICBO（h\(_{FE}\)为共发射极短路直流电流放大系数）。ICBO大的晶体管I\(_{CEO}\)也大，这样的晶体管在使用过程中，不但噪声很大，而且输出阻抗及功率增益都比较低，不可能长期稳定可靠地工作；又因为晶体管的反向截止电流是集电极电流的组成部分，而且随温度的变化非常灵敏，这就使电流放大系数hFE随温度变化而漂移，从而使晶体管的工作点无法稳定，不可能维持电视机正常工作。

在实践中发现，有的晶体管经过高温烘烤或在环境气候比较干燥的条件下，实测的I\(_{CBO}\)或ICEO并不大，但经过潮热环境存放一段时间后，反向截止电流变大，这说明晶体管的制造工艺有问题，表面漏电严重，是晶体管致命的隐患。如将这样的晶体管装在电视机上，必定经不起长期工作的考验，尤其是在潮热的环境中，更是无法稳定可靠地工作。因此，一定要选择反向截止电流小且稳定的晶体管，这是对晶体管稳定可靠性最基本的要求。

其次，晶体管的运用还受最大集电极耗散功率P\(_{CM}\)、最高集电极反向击穿电压BVCBO（或BV\(_{CEO}\)）、最大集电极电流ICM及最高结温T\(_{j}\)的限制。晶体管只能在这些参数允许的极限范围内运用，超过这些极限，晶体管就会损坏或不能正常工作。所以，在选择晶体管时，各个管子的参数首先应符合规范表（详见封三附表）中极限参数的规定，至于其他参数可根据规范表的要求来选用。

电视机用高频小功率管包括：高放正向AGC管、中放正向AGC管、末级中放管、视放输出管、同步分离管、振荡管、混频管以及其他通用高频小功率管等。下面分别介绍这些晶体管的选择方法。

1．高放正向AGC管的选择：

电视机高频头的主要技术指标是高频噪声、功率增益、选择性及灵敏度。而与晶体管本身有关的是噪声系数、功率增益以及正向自动增益控制特性（简称正向AGC特性）。

1）噪声系数N\(_{F}\)要小。电视机的通道部分是由多级放大器组成的。多级放大器的总噪声指标主要决定于前级放大器，因而对高放正向AGC管的噪声系数NF有着特殊的要求。为了降低整机的总噪声，提高整机的有限噪声灵敏度，必须选择噪声系数尽可能小的晶体管作高频放大器。一般要求在200MH\(_{Z}\)时，NF≤4dB。

2）特征频率f\(_{T}\)要高、功率增益KP要大。晶体管的共发射极电流放大系数β是随工作频率的增加而逐渐减小的。特征频率f\(_{T}\)就是在β=1时的频率。因此，在晶体管工作时，其工作频率不能达到或接近fT。否则，在高频道工作时，增益太小，不能满足电视机性能的要求。大家知道，十二个频道电视机的高频放大级的频率范围为48～223MH\(_{Z}\)。为了保证在高频道工作时，能够获得足够大的增益，并减少高、低频道之间的增益差，一般要求晶体管的fT至少应为最高工作频率的2.5倍以上，即f\(_{T}\)应在500MHZ以上。

晶体管的共发射极功率增益K\(_{P}\)与fT成正比，而与基极电阻r\(_{bb}\)′和输出电容Cob成反比。因此，要想获得高的功率增益K\(_{P}\)，所选择的晶体管不但fT要高，而且r\(_{bb}\)′和Cob要小。一般要求频率为200MH\(_{Z}\)时，KP≥16dB（共发射极接法时测量）。

3）对正向AGC特性的要求。

由于晶体管的动态范围较小，过载能力较差，必须有效的控制因外来强信号进入通道所引起功率增益的突然增大，防止中放末级和视放输出级进入非线性工作区，影响图象质量。所以，高频放大器的增益必须能够自动调整，要求晶体管具备较好的正向AGC特性。

所谓正向AGC特性，是指晶体管的功率增益随着集电极电流增加（或基极电压增加）而下降的特性。图1和图2中的实线和虚线分别画出了专用正向AGC管及普通高频小功率管的控制特性，图1为增益K\(_{P}\)随集电极电流的增加而减小的情况；图2为增益KP随基极电压增加而减小的情况。通过比较可以看出，两种晶体管之间的最大差别，就是专用正向AGC管的K\(_{P}\)随集电极电流（或基极电压）的增加而下降较快。通常把增益KP开始下降时的I\(_{AGC}\)（VAGC）称为起控电流（电压）；而把增益K\(_{P}\)下降到30dB时的电流（电压）称为终控电流（电压）。起控电流小，说明起控早，但起控电流太小时，增益KP又往往达不到要求。终接电流也不能太大，否则K\(_{P}\)的衰减速度太慢，与普通高频管没有多大差别，这样的管子不宜作正向AGC管。对正向AGC管，一般要求由起控点到终控点的IAGC=2～10mA（或U\(_{AGC}\)=1.5～6.5V）。常用高放正向AGC管的主要性能如表1所示。

要判断晶体管是否具备正向AGC特性，最简单的方法，是利用晶体管图示仪观察集电极输出特性曲线族。图3为正向AGC管共发射极的输出特性曲线。由图可见，随着I\(_{C}\)的增大，曲线族越来越密集，这说明β（=ΔIC／ΔI\(_{b}\)）随IC的增加而减小。在一定的功率下，K\(_{P}\)又与β的平方成正比，也就是说，KP随着I\(_{C}\)的增加而迅速衰减。因此，可根据曲线族的密集程度来确定晶体管的正向AGC特性。曲线族密集的程度越明显，说明β下跌的速度越快，KP随I\(_{C}\)的增加而衰减得更快，这表示正向AGC特性越好。由此可见，根据曲线族的密集程度来挑选正向AGC管，既直观又迅速。用晶体管特性图示仪直接观察正向AGC管的输出特性时，有时由于产生振荡而出现异常模糊现象，这时用手按摩发射极引线便可消除，这种晶体管只要具备正向AGC特性，仍然可以使用。

2．图象中放正向AGC管的选择：

图象中放正向AGC管的选择要求与高放正向AGC管的要求，除工作频率较低（37MH\(_{Z}\)）以外，其直流参数和交流参数的要求基本相同。由于工作频率较低，又工作在中间级，所以，对fT、N\(_{F}\)和Cob等的要求都可以适当放宽一些。在图象中放中，分配给AGC被控级（即第一、二级中放）的增益各是20dB以上，再考虑到耦合失配及传输损耗等，图象中放被控AGC管的K\(_{P}\)至少应在25dB以上。根据上述要求，选用3DG79A、3DG80A、3DG84C和3DG56A等比较理想。这些晶体管都是从专用的AGC管系列中分选出来的，它们的特征频率fT一般都在400MH\(_{Z}\)以上，用它们作图象中放时，fT可以不作特别检测。

常用的图象中放正向AGC管的主要性能如表2所示。

3．末级中放晶体管的选择：

电视机图象中放的末级放大器，是一种大信号甲类电压放大器，被它放大的中频载频电压包络幅度可达6～8V\(_{PP}\)（峰—峰值）。为了避免这种大信号使末级中放管进入非线性区而造成严重失真，同时保证视频检波后获得1VPP以上的电压，要求图象末级中放管的动态范围要大，且线性要好。其具体要求是：

1）P\(_{CM}\)≥300mW，ICM=30mA，以保证在大信号下仍有较好的输出特性。

2）K\(_{P}\)要大，以便在大信号下仍能获得较高的增益。一般KP在30MH\(_{Z}\)时应大于25dB。

3）f\(_{T}\)应在400MHZ以上，以满足宽频带的要求。

常用的末级中放管有DG304、2G211等。当爱好者得不到上述专用的末级中放管时，可以用3DG4、3DG19、3DG32及3DG30等代替，代用时，最好能满足U\(_{C}\)=10V、IC=10mA的条件。可用晶体管图示仪直接观察共发射极输出特性，如果I\(_{C}\)=10mA时，曲线族之间的距离仍然比较均匀，说明大电流特性是比较好的，能承担大信号的放大，使用效果也是较满意的。

常用的图象中放末级管的主要性能如表3所示。

4．同步分离晶体管的选择：

作同步分离用的晶体管有PNP型和NPN型两种。究竟选用那种类型的晶体管，要看具体情况而定。我们知道，同步脉冲信号的分离是利用晶体管的开关特性，使分离管只有在同步脉冲到来期间才导通。因此，必须根据所输入的同步脉冲信号的正负极性来选用晶体管。如果输入的复合同步脉冲为负，则应选择PNP型晶体管，因为负脉冲可使PNP型管的基极获得负的触发电压，使之导通。反之，就应选择NPN型晶体管（目前电视机中采用较多的是PNP型）。对同步分离级的主要技术要求是分离灵敏度及频率特性。因此，对同步分离晶体管相应的要求是：

1）正向饱和压降V\(_{BES}\)及反向饱和压降VCES都要小。V\(_{BES}\)小，可使信号电压在分离管的输入端损失较小，当输入的视频信号电压较弱时，也能使行同步与场同步脉冲分离出来；VCES小，又可使同步脉冲损耗减小，这样有利于输出脉冲幅度的提高。所以，选择V\(_{BES}\)和VCES小的晶体管，都有利于提高分离灵敏度。

2）f\(_{T}\)要高（或开关时间要快）。这样可以减小对脉冲的贮存时间，保证分离出的同步脉冲有较陡峭的前沿。

3）C\(_{ob}\)要小。这样可以防止视频图象信号成份直接通过此电容耦合到输出端，使分离的纯净度降低，影响扫描电路的正常工作。

根据上述要求，从提高同步分离灵敏度的角度来考虑，锗管比硅管好，这是因为锗管的V\(_{BES}\)（0.4～0.5V）比硅管的VBES（0.8～0.9V）小的缘故。但是，由于锗管的温度特性不如硅管好，所以，采用硅三极管作同步分离对提高热稳定性更有利。常用的同步分离管，锗管有3AK20、3AK11等，硅管有3CG14、3CG15、3CG21等。上述PNP型硅三极管，也可用作场推动倒相管、行振荡管，或代替低频管作前置低放等。因此，这些晶体管可以作为通用管。根据各部分对晶体管的不同要求进行分档使用。这些晶体管的主要性能如表4所示。

5．视放输出级晶体管的选择：

晶体管视频放大器是一个高电平、宽频带电压放大器。由于显象管阴极要求50～80V\(_{PP}\)的电压，因此，要求视频放大器要有高增益。为了获得较好的图象分辨力，还要求视频放大器的频带要宽（50HZ～6MH\(_{Z}\)）。根据这些要求，输出管应该具备：

1）反向耐压BV\(_{CEO}\)要高。为了使视频放大器输出50～80VPP的峰值电压，一般视放管的供电电压应大于100V，还要考虑到显象管内部极间产生的高压跳火时，视放输出管有被击穿的可能。所以，视放输出管的耐压BV\(_{CEO}\)至少应选在150V以上。

2）特征频率f\(_{T}\)要高。为使视放输出级在高频工作时的增益不致下降，影响图象清晰度，除在电路上采取一些必要的补偿措施之外，还要选择fT≥50MH\(_{Z}\)的晶体管，来保证高频增益。（未完待续）（蔡仁明 安永成）