按照現代的制造工藝來(lái)說(shuō)，根據不同的摻雜方式在同一個(gè)硅片上制造出三個(gè)摻雜區域，并形成兩個(gè)PN結，由此就構成了一個(gè)晶體管。
晶體管 大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠放大信號，它是放大電路的 元件，能夠控制能量的轉換，將輸入的任何微小變化量不失真地進(jìn)行放大輸出。
以下是我們在電路設計中使用三極管時(shí)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題，還是老樣子——“看圖說(shuō)話(huà)”：
（1）需注意旁路電容對電壓增益的影響：
這個(gè)電路在國內各種模擬電路教材書(shū)上是司空見(jiàn)慣的了，也算比較經(jīng)典的了。由于這個(gè)旁路電容的存在，在不同頻率環(huán)境中會(huì )有不同的情況發(fā)生：
a、當輸入信號頻率足夠高時(shí)，XC將接近于零，即射極對地短路，此時(shí)共射的電壓增益為：
b、當輸入信號頻率比較低時(shí)，XC將遠大于零，即相當于開(kāi)路，此時(shí)共射的電壓增益為：
由此可以看出，在使用三極管設計電路時(shí)需要掂量旁路電容對電壓增益帶來(lái)的影響。
（2）需注意三極管內部的結電容的影響：
由于半導體制造工藝的原因，三極管內部不可避免地會(huì )有一定容值的結電容存在，當輸入信號頻率達到一定程度時(shí)，它們會(huì )使得三極管的放大作用“大打折扣”，更糟糕的是，它還會(huì )因此引起額外的相位差。
a、由于Cbe的存在，輸入信號源的內阻RS和XCbe形成了一個(gè)鮮為人知的分壓器，也可以看成是一個(gè)LPF，當輸入信號的頻率過(guò)高時(shí)，三極管基極的電位就會(huì )有所下降，此時(shí)電壓增益就隨之減小。
b、由于Cbc的存在，當輸入信號的頻率過(guò)高時(shí)，Vout的一部分會(huì )經(jīng)過(guò)Cbc反饋到基極，又因為此反饋信號和輸入信號有180°的相位差，所以，這樣也會(huì )降低基極的電位，電壓增益也由此下降。
（3）需明確把握三極管的截止頻率：
這個(gè)電路圖是一個(gè)等效過(guò)后的圖，其中CL是集電極到發(fā)射極、集電極到基極之間的結電容以及負載電容的等效電容。當輸入信號的頻率達到
時(shí)，三極管的增益開(kāi)始迅速下降。為了很好地解決這個(gè)問(wèn)題，就得花心思把CL盡量減小，由此，fH就可以更高一些。首先我們可以在設計電路時(shí)特意選擇那種極間電容值較小的三極管，也就是通常所說(shuō)的RF晶體管；我們也可以減小RL的取值，但是這樣的話(huà)得付出代價(jià)：電壓增益將下降。
（4）三極管作為開(kāi)關(guān)時(shí)需注意它的可靠性：
如同二極管那樣，三極管的發(fā)射結也會(huì )有0.7V左右的開(kāi)啟電壓，在三極管用作開(kāi)關(guān)時(shí)，輸入信號可能在低電平時(shí)（0.7V
在這里，由于在基極人為接入了一個(gè)負電源VEE，這樣即使輸入信號的低電平稍稍大于零，也能夠使得三極管的基極為負電位，從而使得三極管可靠地截止，集電極就將輸出為我們所希望的高電平。
（5）需要接受一個(gè)事實(shí)：三極管的開(kāi)關(guān)速度一般不盡人意。
由前所述得知，器件內部結電容的存在極大地限制了三極管的開(kāi)關(guān)速度，但是我們還是可以想出一些辦法有效地改善一下它的不足的，下圖就提供了一個(gè)切實(shí)可行的方法：
從圖中可以看出，當輸入信號的上升時(shí)間很�。ㄐ盘栴l率很高）時(shí)，即dV/dt很大，則ZC很小，結果Ib非常大，以致三極管可以迅速地飽和或者截止，這自然也就提高了三極管的開(kāi)關(guān)速度。
（6）應該明白射極跟隨器的原理：
射極跟隨器的一個(gè) 大好處就是它的輸入阻抗很高，因而帶負載能力也就加強了。但是在運用過(guò)程中還是得明白它的原理才行，否則可能會(huì )造成意外的“問(wèn)題源”。下面介紹一下它的原理，對于這個(gè)電路而言，有如下方程式：
由此可以看出，連接在發(fā)射極的負載阻抗在基極看起來(lái)就像一個(gè)非常大的阻抗值，負載也就容易被信號源所驅動(dòng)了。
這篇博文中主要是以共射電路為例來(lái)說(shuō)明問(wèn)題，以上所說(shuō)的幾個(gè)問(wèn)題只能當是“管中窺豹”了，因為三極管的使用注意事項實(shí)在太多，并非一篇博文能夠涵蓋得了的，況且要好好把握三極管這個(gè)器件也并非易事，但是如果我們在實(shí)踐中有意識地不斷去體會(huì )、不斷去總結的話(huà)，三極管也將會(huì )為我們所熟用的。 |
