電晶體介紹
幾個不同大小的電晶體,由上到下的包裝分別是TO-3、TO-126、TO-92、SOT-23 ˋ
圖片來源:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%99%B6%E4%BD%93%E7%AE%A1
簡易放大電路聲音的原理
簡易放大電路設計
正確與適當的電路設計,可以使電路穩定工作,個零件也不易損壞,更能發會更高的效率等,以下針對NPN行電晶體共射極放大電路進行推算:
詳閱零件的規格書,如蜂鳴器1205的資料手冊,確認相關規格等。
電晶體的放大倍數
如圖1 確認最大電流為50mA,但一般而言最大電流是瞬間電流,工作電流應為10~20mA間,確保使用時不會損壞或燒毀。
圖2 為規格書中的頻率與輸出音量大小,可為頻率響應圖,可見相同的電路最高分貝出現在2.7KHz附近(可以發出最大聲),
第二高約再6.7KHz附近。
選用適合的放大電路
就上圖兩張簡易放大電路的使用,考慮到 noTone( ); 指令時,該腳位輸出 低態("0"),若選用PNP電路,則電晶體將在導通狀態,若為喇叭內線圈將因為在直流狀態下呈現低電阻狀態,將導致電流過大而燒毀喇叭或電晶體(Z=R+jXL,XL=2ℼ * f * L ,無聲音則f=0),故選用NPN電路較適合。
電晶體的選擇,選用編號9013(電晶體的種類與編號眾多,選用因素為方便取得, 資訊科 實習材料室)
首先 先確認固定偏壓的相關條件,如測量β 值(手冊上也有)、負載(Buzzer)的工作電流(Ic),電路的工作電壓(Vcc),去推算Ib與Rb之值。
仍須注意 BJT因材料的特性受溫度影響很大。
以三用電表測量 結果約300
以負載電流ic為20mA推算,Ib=20mA /300 ,Rb=(3.3-0.7)/Ib >>約3.9K歐姆,但此未考慮Rc(負載)故選用時應比3.9K更小,本次選用為2K~1K歐。(理論推算 無法考慮實際使用的問題與特性,故實際電路測試時,應考慮電路的實際狀況。如是商品化的電路,更要考慮各量見的誤差範圍,且要確保在成千上萬的相同電路中 動作與功能都能一致,才能確保商品的穩定性。
商品的穩定性,一般公司會有品保部門去確認,不過品保部門對於商品的功能是否正常,有一套抽驗辦法。
但商品問題來自設計瑕疵,設計工程師 就必須負擔錯誤,故在商品電路功能完成後,在導入商品生產時,會先經過試作(設計部門與生產部門會少批量生產),除設計部門確認設計相關細節外,生產部門也在為未來生產得產線規畫進行準備。)