雙極性電晶體並聯與平衡電阻連接的注意事項

如果將平衡電阻(Current Balance Resistor)與雙極性電晶體(BJT)的射極串聯連接,則可並聯連接雙極性電晶體。

雙極性電晶體的導電性能會隨著溫度的升高而增加。以下是MMBT2222AWT1G規格書內的內容,當溫度在允許的工作範圍內變化時,該零件的典型增益是如何隨之變化3到5倍的。這會導致並聯工作中的BJT出現熱不穩定性,因為即使兩個電晶體及其相關的基極電阻完全相同(這是不可能的),它們之間的任何細微溫差也會導致其中的某個電晶體開始傳導更多的共享電流,而這將使其變得更熱,從而承載更多的共享電流,然後溫度又會進一步升高,直到最終被擊穿。

通常,如果將平衡電阻與射極而非基極相串聯,那麼雙極性電晶體就能以並聯方式更加可靠地工作。即使電阻值很少也能強烈中和不平衡的趨勢,因為增加流經任何一個電晶體的電流量,都會導致施加的基極-射極電壓出現下降。這會減少了流過的基極電流量,進而減少了受影響的電晶體所承載的部分共享電流。該技術通常稱為射極退化

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關於如何計算平衡電阻值的任何鏈接或參考,這裡分享一個ADI公司關於 “雙極性電晶體電路設計 - 英文版” 的資源

儘管觀察到電流不平衡會導致這些電阻兩端的電壓不同,但這種電壓與所用電晶體的 Vbe 相比的這種差異會更快更容易地觀察到,這使添加這些電阻可以改善電路的平衡。 那麼,最好先選擇好電阻值,該電阻值會產生與電晶體的 Vbe 規模相似的電壓降,以獲得預期的電流。

實際上,匹配電阻值和電晶體特性(包括溫度)對於實現精確平衡與選擇電阻值同樣重要。