选择三极管时应重点关注哪些参数？(2)

上周给出了三个锦囊，助力大家快速锁定关键参数。

《选择三极管时应重点关注哪些参数？(1)》（点击链接，可直接访问）
本期，就跟大家聊聊这几个关键参数，加深下理解。为了保证单篇文章的可阅读性，常规套路还是走一遍。

   

一道面试题

   

   

照例，先抛出来一道面试题：我们在选择三极管时应重点关注哪些参数？这道题，比较偏基础应用，考察应届生的基础最合适不过，所以面试中标率很高。回答这个问题，不需要花哨的逻辑和技巧，只需要把积累的知道倒出来即可。但是如果你能稍微拓展一下，可能会让面试官眼前一亮。

   

最关键的两个参数

   

   

我们随机找到一份3904的Datasheet，根据前文第三个锦囊，可以看到“Features”和“Quick Reference Data”里面明确写到Ic和Vceo。说明这两个参数，是我们首先最应该关注的参数。

Ic，上图体现的是max值，有的规格书直接记作Icm，集电极最大允许电流。值得注意的是，当工作电流ic超过Icm时，并不是说三极管就立即烧坏，而是β值将会减小。当β值过小时，放大能力就变得很差。

Vceo：基极开路时集电极-发射极间的反向击穿电压。这个电压值和三极管的穿透电流Iceo强相关。当外部提供的Vce超过Vceo，使得Iceo明显增大，会导致集电结出现雪崩击穿的现象。

   

第三个关键参数

   

   

第三个关键参数，小伙伴肯定会说是hfe(放大倍数)。我认为，还真不是。我们首先得保证三极管能稳定工作，不损坏，然后再谈放大倍数。所以，第三个参数应该是和稳定工作相关的。

Ptot，有的规格书记作Pd：power dissipation，耗散功率。在三极管内，两个PN结上都会消耗功率，数值上可以简单计为：

Pd=Ic*Vce+Ib*Vbe

其中，由于Ib*Vbe很小，往往比Ic*Vce小很多，通常忽略不计。所以就有了Pd可以简单理解为Pcm：集电极最大允许耗散功率。

Pcm=Ic*Vce

当三极管上的耗散功率超过Pcm，会伴随有明显发热，三极管性能下降，甚至会烧坏。为了保证三极管能稳定工作，就要求Pc(=ic*uce)不能超出Pcm。

   

安全工作区SOA

   

   

为什么说这三个参数很关键呢？

这里有一个概念，估计很多小伙伴没太在意，甚至压根不知道。因为这三个参数共同构成了三极管BJT的安全工作区SOA：Safe Operating Area。如下图所示：

①集电极电流ic<Icm；

②集电极-发射极间的工作电压vce<Vceo；

③集电极耗散功率<Pcm。

这三条曲线，共同围成的一片区域即为BJT的安全工作区。

(图片来自于“一只大老铁”CSDN博客)

上面说了那么多，也都是基于理论的分析，那真实的BJT SOA是啥样的呢？

不夸张讲，应该有相当一部分小伙伴没见过实际的BJT安全工作区是怎样的。

其实，现在很多三极管规格书没有SOA曲线，需要单独索要才会提供。只有一些老牌的大厂还保留着给出SOA曲线的习惯。下图为Onsemi的MMBT3904L的Datasheet截图：

   

总 结

   

   

今天讨论的内容先到这里，简单总结下讨论的内容：

①前两个关键参数：Icm，Vceo；

②第三个关键参数及相应的计算公式：Pcm；

③三极管的安全工作区SOA；

④三极管的实际SOA展示和解析。

怎么样？一个简短的问题，给出的回答可浅可深。我的助攻只能到这里，能否晋升到陆地神仙境，一剑开天门，就看你的造化了！