高频三极管的选用方法和原则

高频三极管的选用方法、设计使用原则

高频微波低噪声功率晶体三极管管是一种基于N 型外延层的宽带晶体管，具有高功率增益、低噪声的功率特性以及宽频带大动态范围和理想的电流特性。高频三极管一般应用在卫星电视接收器、电视机顶盒、VHF 、UHF 、CATV 、无线遥控数传、射频模块、微波雷达感应开关模块、无线安防报警器等高频宽带低噪声放大器上,这些使用场合大都用在高频（模拟数字无线信号频率超过300MHz 以上）、低电压、小信号、小电流条件下。一般情况下，将特征频率f T 在5GHz 以上的三极管芯片称作高频微波三极管。其功率PCM 最小0.1瓦，最大2.25瓦，集电极电流I C 最小18毫安，最大200毫安，击穿电压VCEO 一般在5V 至16V 之间，其在产品选用以及设计、使用过程中应该注意如下事项：

1. 如果集电极直流电源电压V CE 在3.5V 、输入的是接收的小信号时，击穿电压BV CEO 最好选为5-12V, 如果集电极电压BV CEO 在5V 时，击穿电压BV CEO 最好选为10-12V,如果集电极复合电压V CE （也就是直流电压加上交流信号）在12-15V 时，击穿电压BV CEO 最好选为15V 以上。如果，加在CE 上的交直流复合电压超过芯片的BV CEO 则三极管会击穿烧毁或者处于击穿的临界状态。一般情况下，V CE 不小于3V , I C 不小于I CM 的四分之一。如右图所示，要尽可能使工作点在放大区的中心点附近，避免进入击穿区、饱和区、截止区；

2. 三极管的最佳工作点-集电极电流I C 和V CE 并不等同于其标称的I CM 和BV CEO ，

一般的都是其规格书上测试h FE 和插入增益∣S 21∣2或G UM 时的工作点电流电压，基极上的最佳电压一般都是BV EB0=0.8-1.4V ；；

051015V CE (V )

I C (mA )

20COLLECTOR CURRENT vs.

COLLECTOR TO EMRRENT VOLTAGE

放大区

真

击穿区顶失真

COLLECTOR CURRENT vs.

COLLECTOR TO EMRRENT VOLTAGE

3.选用的高频三极管的f T越高，其在高频频段的增益也就越高。假如你需要在433MHz

得到15dB以上的交流增益，那选用7GHz以下的高频三极管肯定不行，就要选用9GHz 的ON4973或者ON4832，就会得到17-19dB的增益。特征频率f T越高，其使用时的增益越大、噪声越小。假如你需要在900GHz得到40dB的增益，你就需要用3个不同电流容量的三极管放大，三个三极管的900MHz的增益之和要大于40dB，并且前一级的集电极交流输出同后一级的基极交流输入电流相吻合。

4.如果采用两级或者多级放大，初级的输入信号较弱，建议使用最大集电极电流Ic稍小

的BFG505、2SC4228、ON4973(BFG520)，次级以及三级放大选用插入增益较大、功率适中的PBR951、BFG520、BFG540等。如果采用单级放大，建议直接选用最大集电极电流Ic以及功率较大的ON4832、BFQ540、BFQ591、2SC3357或者PBR951；

5.在雷达感应开关产品上使用的高频三极管做5.8GHz高频信号的发射接收放大，一般都

采用BFR520-32W芯片，即使感应板做到最小的24*33mm，感应距离也会在8米以上，如果感应板做大、天线加长，还会感应到20-30米。感应距离远近以及方向性也同板子上的三个天线的设计、阻容器件的精密程度有关；

6.在PCB板设计上，要充分考虑输入输出端线条的分布参数和衰耗、干扰，信号输出线

长不超过6毫米，宽不小于1毫米，地线与信号线的间隔不小于5毫米，采用PCB板一端输入另一端输出，强弱信号线、不同信号线之间尽量避开，避免线条弯曲，以减小寄生容抗串扰效应。高频三极管大都是表面贴装芯片，不要使用插装芯片，以减小引脚间电容、电感以及衰耗；

7.在PCB布线中，高频三极管应尽量远离发热元件，以保证三极管能稳定正常地工作。

有一些参数容易受温度的影响如Iceo、Vbeo和β值，其中Iceo和Vbeo随温度变化而变化的情况如下: (1) 温度每升高6℃， Iceo将增加一倍; (2) Vbeo随温度的变化量约为1.7mv/℃；

8.在进行不同品牌厂商的同样型号的芯片之间代用时，虽然型号相同，但是因为其最佳

直流工作点、基极输入阻抗等参数略有不同，需要调整偏置电路，以达到最佳工作点，取得最佳增益放大效果；

9.表面贴装芯片以SOT23、SOT143和SOT89的封装形式居多，这几种封装成本较低、市

场拥有量较大，建议尽可能地选择这些封装形式的三极管，避免使用其它市面上较少的封装形式而增加采购成本。

高频三极管的型号很多，但是常用的就是那几个主要品种，因此应根据产品性能的要求来确定三极管的主要性能参数，然后根据这些主要参数进行选用，并且尽可能采用市场拥有量较大的几种型号。之前，国外品牌的高频三极管一般以NEC与PHILIPS（NXP）公司的市场占有量较多。因为高频三极管晶圆的生产对半导体芯片生产的光刻线条要求很细（0.2微米），并且其工艺控制难度很大，这些原因就使得其只能在具有特殊设备和工艺的超大规模集成电路生产线生产，一般三极管芯片生产厂家不具备这些生产条件和经验。北京鼎霖电子科技在其原有军用相控阵雷达功率器件生产技术的基础上，开发生产了系列高频微波三极管芯片颗粒和成品。下面就常用的几种进口与国产（北京鼎霖电子科技有限公司）高频三极管型号的性能参数以及封装形式对比列表如下：如有其它技术问题，欢迎电邮cnxinj@或者加QQ：896505819 2012-11-6

高频低噪声NPN系列三极管替代对比表