浅谈带阻晶体管

🏠 首页 《无线电》杂志 1991年 🔗 第4期 🔗 第40页 周永仁 🔗

带阻晶体管顾名思义是带有一个或两个电阻的晶体管。此种管子外形有许多种,见图1所示,此管的电符号见图2。

图1
图1 🔍原图 (803×556)
图2
图2 🔍原图 (787×450)

带阻晶体管中R\(_{1}\)、R2和晶体管芯做在一起,同封在一个外壳内。这不仅缩小体积,而且减少电路中的焊接点。带阻管做成了各种R1、R2搭配的一系列产品,在设计线路时,可根据输入电压的高低、开关速度、饱和深度及功耗的要求,选用标准的带阻晶体管,使线路设计规格化,标准化,这给设计带来了极大的方便。

目前在国内使用带阻晶体管较多的是录象机,大约一台机器用20~30多个。

分类与使用

带阻晶体管按极性不同分为PNP和NPN两大类,从外形来分有TO—92、TO—92S、SOT—23、M等几种。根据两个电阻R\(_{1}\)、R2的各种不同搭配又有许多种;如417k/4.7k、10k/10k、22k/22k、47k/47k、1k/10k、4.7k/10k、10k/47k、22k/47k、47k/22k,还有不带R2电阻的,如47k/—、10k/—、22k/—、47k/—等。最近根据使用的需要又出现了较大I\(_{CM}\)的带阻晶体管,例500mA、700mA等。

带阻晶体管接在电路中使用时相当于一个开关电路,如图3a所示。当带阻晶体管导通饱和时Ic很大,CE间输出端电压很低,为V\(_{OL}\);带阻晶体管截止时,Ic很小,CE间输出端电压很高,接近于+VCC,此电压命名为V\(_{OH}\)。VOL、V\(_{OH}\)是表征带阻晶体管特有的开关指标。

图3
图3 🔍原图 (587×401)

带阻晶体管的R\(_{1}\)决定了管子的饱和深度。R1越小,管子饱和越深,Ic也流越大,V\(_{OL}\)越低,抗干扰能力就强。但R1不能太小,否则会影响开关速度。在实际使用中,根据输入端电压高低不同,可选择不同R\(_{1}\)的带阻晶体管。R2作用是为了减少管子截止时的集电极反向电流,并可减少整机的电源消耗。当然R\(_{2}\)不能太小。

主要参数

带阻晶体管的参数名称除“R\(_{1}\)”输入电阻和“R1/R\(_{2}\)”的电阻比率外,其他与同类晶体管相同,但参数值高低不同。

1.I\(_{CBO}\)、ICEO、I\(_{EBO}\)是带阻晶体管的反向电流。但由于接入R1、R\(_{2}\)电阻,ICBO、I\(_{CEO}\)比同类晶体管要小些,IEBO由于接入R\(_{2}\),在测试时有一部分电流通过R2,所以I\(_{EBO}\)和同类晶体管相比要大些。

2.V\(_{CBO}\)、VCEO是击穿电压,给出了带阻晶体管使用的极限值。这里需要说明的是V\(_{EBO}\)不能进行测试,因为接入了R2后在测得的EB结反向电压实际为R\(_{2}\)上的压降。

3.h\(_{FE}\)是带阻晶体管的共射极直流放大系数。由于接入R1、R\(_{2}\),所以测得的值要比同类晶体管小些。

V\(_{OH}\)称为带阻晶体管的输出高电位值,它表征了带阻晶体管在规定的低电位输入下,集电极输出处于关闭状况的好坏,其电压值越接近VCC越好。

V\(_{OL}\)称为输出低电位值,它表征了带阻晶体管在规定的高电位输入下,集电极输出导通情况的好坏,其值越小越好。

带阻晶体管的简易测试

1.判别带阻晶体管的极性与各电极

带阻晶体管是由一个晶体管芯及一、二个内接电阻组成所以带阻晶体管的极性与各电极的判别方法与普通晶体管相同,这里不再重述了。所不同的只是正向电阻值由于R\(_{1}\)内电阻的接入使得正向电阻比一般晶体管来得大,其大的程度取决于R1的大小。

2.测试带阻晶体管的特性(即测V\(_{OH}\),VOL)

测试电路见图4(NPN型)。9V电源可用稳压电源或干电池,现测试前,两个电位器RP\(_{1}\)、RP2均调到零。合上开关K,先调节470Ω电位器,使V\(_{CC}\)调到规定测试条件,例如某管选VCC=5V,R\(_{L}\)选1kΩ。再调10kΩ电位器,使VB调到规定电压,如V\(_{B}\)=0.5V用万用表测定集电极输出端电压VO,此时的V\(_{O}\)即为VOH。再调整10kΩ电位器使V\(_{B}\)逐步上调,一直调到规定值,例如上述的某管VB=2.5V。在V\(_{B}\)上调时,VO下降。当V\(_{B}\)达到规定值时,VO就相当小了,此时V\(_{O}\)也就是VOL。

图4
图4 🔍原图 (476×330)

V\(_{OH}\),VOL判断好坏的标准是V\(_{OH}\)越大越好,即越接近于VCC值越好,V\(_{OL}\)越小越好。(丹东半导体器件总厂 周永仁)