使用雙極晶體管的電子電路設(shè)計(jì)非常簡單，使用簡單的設(shè)計(jì)原理和一些方程。

晶體管電路是當(dāng)今電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)的核心。雖然現(xiàn)在集成電路被用于許多電路，但在各個(gè)領(lǐng)域通常需要基本的晶體管電路設(shè)計(jì)。

雖然將分立電子元件與晶體管一起使用會(huì)使用更多元件，但可以定制電路以準(zhǔn)確提供所需的功能。因此，使用分立晶體管和一些附加電子元件的電路是電子電路設(shè)計(jì)的核心。

這意味著了解晶體管電路設(shè)計(jì)仍然很重要，因?yàn)樗粌H可以設(shè)計(jì)基本的晶體管電路，還可以更好地了解基于雙極晶體管技術(shù)的集成電路的操作。

雙極晶體管基礎(chǔ)知識(shí)

顯然，任何晶體管電路中的關(guān)鍵電子元件都是晶體管本身。這些電子元件可以以分立形式獲得，或者它們可以在集成電路內(nèi)獲得。

晶體管以多種形式制造，可用于實(shí)現(xiàn)從小信號(hào)到高功率，從音頻到射頻和開關(guān)的各種角色。

它們也被稱為PNP晶體管和NPN晶體管 - 這些NPN晶體管的使用更廣泛，因?yàn)閮A向于適合廣泛使用的負(fù)接地系統(tǒng)，并且它們?cè)谒俣确矫嫘阅芨谩?/p>

雖然NPN晶體管的使用更為廣泛，但這并不意味著不使用PNP晶體管。他們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充NPN晶體管和其他一些電路的應(yīng)用。

晶體管基本結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)

關(guān)于雙極晶體管器件的說明：

雙極晶體管是一種三端器件，可提供電流增益，其中集電極電流為基極電流的Β倍。雙極晶體管廣泛可用，其性能經(jīng)過多年優(yōu)化。

雙極晶體管已經(jīng)問世七十多年了 - 其技術(shù)非常成熟，盡管場效應(yīng)晶體管技術(shù)可能更廣泛地用于集成電路，但雙極晶體管仍然大量用于各種模擬和數(shù)字電路，無論是在集成電路中還是作為分立電子元件。

雙極晶體管最初是由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的一組科學(xué)家于1949年發(fā)明的。它的發(fā)現(xiàn)使閱讀變得有趣。

晶體管歷史說明：

雙極晶體管是由貝爾實(shí)驗(yàn)室的三位研究人員發(fā)明的：John Bardeen，Walter Brattain和William Schockley。他們一直在研究一個(gè)使用場效應(yīng)來控制半導(dǎo)體電流的想法，但他們無法使這個(gè)想法發(fā)揮作用。他們將注意力轉(zhuǎn)向另一種可能性，并在鍺晶圓上使用兩個(gè)緊密間隔的點(diǎn)觸點(diǎn)制造了一個(gè)三端子器件。這個(gè)想法奏效了，他們能夠在1949年底證明它提供了收益。

晶體管電路設(shè)計(jì)參數(shù)

在開始晶體管電路的電子電路設(shè)計(jì)之前，有必要定義對(duì)電路的要求：與晶體管電路相關(guān)的一些主要參數(shù)。

晶體管電路設(shè)計(jì)的要求中可能需要許多參數(shù)：

電壓增益：?電壓增益通常是電子電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要求。電路的電壓增益是從電路輸入到輸出的電壓增加。在數(shù)學(xué)方面，電壓增益，Av 是輸出電壓除以輸入電壓。

電壓增益是許多電路的關(guān)鍵目標(biāo)之一，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)“尺寸”

電流增益：在電子電路設(shè)計(jì)中，電路的電流增益通常很重要，尤其是在電路驅(qū)動(dòng)低阻抗負(fù)載的情況下。通常，一個(gè)沒有電壓增益的電路，只需要電流增益，使具有相對(duì)高阻抗輸出的電路能夠驅(qū)動(dòng)另一個(gè)具有較低阻抗的電路。

這方面的例子很多：RF振蕩器通常需要緩沖級(jí)來確保振蕩器電路本身不會(huì)過度加載，但需要輸出來驅(qū)動(dòng)其他電路。電流增益也用于電源電路，其中穩(wěn)壓器的串聯(lián)調(diào)整元件需要提供大量電流，但使用低電流基準(zhǔn)電壓源。還有許多其他需要電流增益的例子。

與電壓gan一樣，電路的電流增益比較輸入和輸出電平，但以電流為單位。電流增益等于輸出電流除以輸入電流。

輸入阻抗：晶體管電路的輸入阻抗始終很重要。它決定了前一級(jí)的負(fù)載，在阻抗匹配是重要參數(shù)的RF電路中也很重要。

在許多電子電路設(shè)計(jì)中，高輸入阻抗是理想的，因?yàn)檫@意味著前一級(jí)不會(huì)過度加載。如果晶體管電路的輸入阻抗太低，那么它將加載前一個(gè)電路，從而降低信號(hào)電平，并在某些情況下可能導(dǎo)致失真。配置晶體管級(jí)以提供正確的輸入阻抗是電子電路設(shè)計(jì)過程的關(guān)鍵要素。

輸出阻抗：輸出阻抗也很重要。如果晶體管電路驅(qū)動(dòng)低阻抗電路，則其輸出必須具有低阻抗，否則晶體管輸出級(jí)將出現(xiàn)較大的壓降，在某些情況下可能會(huì)發(fā)生信號(hào)失真。

如果負(fù)載阻抗較低，則通常需要具有高電流增益的電路，并且可以在電子電路設(shè)計(jì)過程中選擇合適的電路格式。如果允許更高的輸出阻抗，則具有較高電壓增益的電路通常更合適。

頻率響應(yīng)：頻率響應(yīng)是影響晶體管電路設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要因素。低頻或音頻晶體管電路設(shè)計(jì)與RF應(yīng)用中使用的電路設(shè)計(jì)有很大不同。此外，電路中電子元件的選擇也決定了響應(yīng)：晶體管以及電子電路設(shè)計(jì)中的電容器和電阻值都會(huì)影響頻率響應(yīng)。

在電路設(shè)計(jì)的早期階段，必須對(duì)所需的頻率響應(yīng)有一個(gè)明確的要求，然后可以圍繞該要求設(shè)計(jì)電路。

電源電壓和電流：任何電路的關(guān)鍵參數(shù)之一是所需電壓和電流方面的功率要求。通過這種方式，可以確保在電子電路設(shè)計(jì)階段提供具有所需電流能力的合適電壓。

功耗：另一個(gè)與提供給電路的電壓和電流密切相關(guān)的參數(shù)是耗散的功率。如果功耗很高，則可能需要安排冷卻并通常從電路中去除熱量，特別是任何可能散發(fā)大量熱量的電子元件。通常這將是晶體管，但其他組件也可能散熱。

晶體管電路功能

晶體管電路可以執(zhí)行許多不同的功能。通常有用于常見功能的標(biāo)準(zhǔn)模塊，如放大器、振蕩器、濾波器、電流源、差分放大器和許多其他功能。

這些標(biāo)準(zhǔn)電路格式被廣泛使用，可以在電子電路設(shè)計(jì)過程中采用并確定電子元件值。

這些電路通常遵循已經(jīng)使用多年的經(jīng)過驗(yàn)證的電路。這些電路通常與舊的真空管或熱離子閥技術(shù)一起使用，并且與雙極晶體管以及場效應(yīng)晶體管，F(xiàn)ET，有時(shí)甚至是運(yùn)算放大器同樣有效。

采用基本格式并確定電子元件的值以提供所需的性能。這通常需要一些實(shí)驗(yàn)，但如今電路仿真軟件能夠準(zhǔn)確地復(fù)制電路的操作，以便針對(duì)所需的性能和功能優(yōu)化電子元件值。

晶體管電路配置或拓?fù)?/strong>