使用三極體時需注意的問題

按照現代的製造工藝來說，根據不同的摻雜方式在同乙個矽片上製造出三個摻雜區域，並形成兩個pn結，由此就構成了乙個電晶體。

電晶體最大的優點就是能夠放大訊號，它是放大電路的核心元件，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行放大輸出。

以下是我們在電路設計中使用三極體時需要注意的幾個問題，還是老樣子——「看圖說話」：

（1）需注意旁路電容對電壓增益的影響：

這個電路在國內各種模擬電路教材書上是司空見慣的了，也算比較經典的了。由於這個旁路電容的存在，在不同頻率環境中會有不同的情況發生：

a、當輸入訊號頻率足夠高時，xc將接近於零，即射極對地短路，此時共射的電壓增益為：

b、當輸入訊號頻率比較低時，xc將遠大於零，即相當於開路，此時共射的電壓增益為：

由此可以看出，在使用三極體設計電路時需要掂量旁路電容對電壓增益帶來的影響。

（2）需注意三極體內部的結電容的影響：

由於半導體製造工藝的原因，三極體內部不可避免地會有一定容值的結電容存在，當輸入訊號頻率達到一定程度時，它們會使得三極體的放大作用「大打折扣」，更糟糕的是，它還會因此引起額外的相位差。

由於cbe的存在，輸入訊號源的內阻rs和xcbe形成了乙個鮮為人知的分壓器，也可以看成是乙個lpf，當輸入訊號的頻率過高時，三極體基極的電位就會有所下降，此時電壓增益就隨之減小。

由於cbc的存在，當輸入訊號的頻率過高時，vout的一部分會經過cbc反饋到基極，又因為此反饋訊號和輸入訊號有180°的相位差，所以，這樣也會降低基極的電位，電壓增益也由此下降。

（3）需明確把握三極體的截止頻率：

這個電路圖是乙個等效過後的圖，其中cl是集電極到發射極、集電極到基極之間的結電容以及負載電容的等效電容。當輸入訊號的頻率達到

時，三極體的增益開始迅速下降。為了很好地解決這個問題，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特意選擇那種極間電容值較小的三極體，也就是通常所說的rf電晶體；我們也可以減小rl的取值，但是這樣的話得付出代價：電壓增益將下降。

（4）三極體作為開關時需注意它的可靠性：

如同二極體那樣，三極體的發射結也會有0.7v左右的開啟電壓，在三極體用作開關時，輸入訊號可能在低電平時（0.7v

在這裡，由於在基極人為接入了乙個負電源vee，這樣即使輸入訊號的低電平稍稍大於零，也能夠使得三極體的基極為負電位，從而使得三極體可靠地截止，集電極就將輸出為我們所希望的高電平。

（5）需要接受乙個事實：三極體的開關速度一般不盡人意。

由前所述得知，器件內部結電容的存在極大地限制了三極體的開關速度，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，下圖就提供了乙個切實可行的方法：

（5）需要接受乙個事實：三極體的開關速度一般不盡人意。

從圖中可以看出，當輸入訊號的上公升時間很小（訊號頻率很高）時，即dv/dt很大，則zc很小，結果ib非常大，以致三極體可以迅速地飽和或者截止，這自然也就提高了三極體的開關速度。

（6）應該明白射極跟隨器的原理：

射極跟隨器的乙個最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。但是在運用過程中還是得明白它的原理才行，否則可能會造成意外的「問題源」。下面介紹一下它的原理，對於這個電路而言，有如下方程式：

由此可以看出，連線在發射極的負載阻抗在基極看起來就像乙個非常大的阻抗值，負載也就容易被訊號源所驅動了。

這篇博文中主要是以共射電路為例來說明問題，以上所說的幾個問題只能當是「管中窺豹」了，因為三極體的使用注意事項實在太多，並非一篇博文能夠涵蓋得了的，況且要好好把握三極體這個器件也並非易事，但是如果我們在實踐中有意識地不斷去體會、不斷去總結的話，三極體也將會為我們所熟用的。

（5）需要接受乙個事實：三極體的開關速度一般不盡人意。