小信号晶体管和大信号晶体管这两个术语是教科书中方便的区分。它们不是正式的标准;相反,他们描述的是分析层次:
- 小信号:晶体管工作在给定偏置点附近。这提供了相对较低的失真,且晶体管特性在有限的信号范围内是线性的。这并不意味着功耗低。举例来说,考虑一个发射极跟随器,运行着1A静止电流,同时缓冲小幅交流振幅。
- 大信号:晶体管的工作偏离偏置点显著,进入非线性工作。我们会遇到诸如截止、饱和、崩溃和安全作区(SOA)限制等术语。
纠正误解
小晶体管和大晶体管的区别适用于所有晶体管。然而,也有一些常见的误解。
- 僵化地坚持小与大区分是一种过早的选择标准,可能会无意中淘汰许多本应合适且成本低廉的解决方案。
- 像2N3904或BC547这样的晶体管可以同时评估小信号和大信号特性。这种区别还取决于应用,比如小信号的音频放大器或大信号的继电器驱动器。
- 所有晶体管都必须考虑热量因素。小信号分析主要关注偏置漂移,而大信号分析则关注过热。然而,当我们探讨音频放大器中的功率晶体管时,这种区分就不存在了,因为偏置稳定性和过热都至关重要。
- A类放大器拉宽了小信号和大信号的界限。在这个例子中,我们有大型硬件(高电流电源、多个晶体管和散热器),但偏置点的信号方差很小。
- 没有反馈,这份清单就不完整。这是高效运行非线性系统(例如B类输出级)的主要工具。它也是支持D类反线性开关输出的工具。
小信号和大信号晶体管的例子
小信号晶体管和大信号晶体管的区分是教科书式的典型典型。以下是一些例子,MOSFET也被归类为小型和大型。
- 小信号晶体管示例:2N3904(NPN)和2N3906(PNP),或欧洲对应的BC547(NPN)和BC548(PNP)
- 大信号(功率)晶体管示例:TIP41(NPN)和TIP42(PNP),或欧洲对应的BD139(NPN)和BD140(PNP)
- 小信号MOSFET示例:2N7000(N通道)或BS170(N通道),常用的欧洲对应型号BSS138(N通道)
- 大信号(功率)MOSFET示例:IRF540(N通道)或IRLZ44N(逻辑级N通道),欧洲对应产品如BUZ11
这些典范并非偶然选中。相反,它们反映了工程师世代以来一直使用的首选零件。一个密切相关的物流主题是通用型晶体管,它在 DigiKey 识别多源、寿命长且库存量高的零件。
图1:2N3906型TO-92封装晶体管的图像。
如何在DigiKey上定位小信号和大信号晶体管
教科书中的原型通常通过基础零件编号(如2N3904)来识别。这种使用75年前零件编号的简写很方便,但并不能反映多个供应商之间的零件编号变化以及表面贴装和无铅RoHS等细微变化。如今,2N3904已成为数十个相关(但不一定等效)零件的基础。
一种有效的搜索方法是使用关键词对。第一个关键词是截断的基础零件编号。第二个关键词是描述词。以下是一些例子:
- “3904 BJT”,代表经典2N3904晶体管的变体
- “2N700 MOSFET”指的是2N7000 MOSFET的变体(截断涵盖2N7000和2N7002)
请注意,搜索并不完美。由于我们撒了大网,偶尔会看到异常值。如果有疑问,请查阅数据手册。
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