产品特征详解

BC857B 是一款 PNP 型 通用小信号双极晶体管,采用 SOT-23 表面贴装封装。它以其高电流增益、低噪声和良好的稳定性而闻名,广泛应用于消费电子、通信设备和工业控制中的放大、开关和逻辑转换电路。

1. 关键特性参数

以下是 BC857B 的绝对最大额定值和主要电气参数:

参数符号单位备注
集电极-基极电压V<sub>CB</sub>-50V负号表示PNP,电压方向与NPN相反
集电极-发射极电压V<sub>CE</sub>-45V
发射极-基极电压V<sub>EB</sub>-5V
连续集电极电流I<sub>C</sub>-100mA
总功耗 (T<sub>a</sub>=25°C)P<sub>tot</sub>250mW
结温T<sub>j</sub>150°C
存储温度T<sub>stg</sub>-55 to +150°C

直流电流增益

条件符号最小值典型值最大值单位
I<sub>C</sub> = -2mA, V<sub>CE</sub> = -5Vh<sub>FE</sub>200-450-
I<sub>C</sub> = -10mA, V<sub>CE</sub> = -1V180---

其他重要参数

  • 集电极-发射极饱和电压: V<sub>CE(sat)</sub> ≈ -0.25V @ I<sub>C</sub> = -50mA, I<sub>B</sub> = -5mA
  • 过渡频率: f<sub>T</sub> ≈ 100 MHz,表明它适用于中高频放大电路。
  • 噪声系数: NF ≈ 1dB,非常低,适合用于前置放大级,对微弱信号进行放大。

2. 产品特征总结

  1. 类型: PNP 双极晶体管。这是设计的根本,决定了偏置电压和电流方向。
  2. 高电流增益 (h<sub>FE</sub>): B 档的增益在 200-450 之间,意味着用很小的基极电流就能控制较大的集电极电流,驱动效率高。
  3. 低饱和压降: 在开关应用中,导通时的功耗小,效率高。
  4. 低噪声: 非常适合作为音频前置放大器或射频小信号放大器。
  5. SOT-23 封装: 体积小,节省PCB空间,适用于高密度电路板。
  6. 互补对管: 其完美的互补 NPN 管是 BC847B。在推挽输出、电平转换等电路中常配对使用。

电路设计指南

设计 BC857B 电路时,核心是理解 PNP 管与 NPN 管的区别:PNP 管在基极施加比发射极更低的电压(负电压)时导通

1. 基本放大电路(共发射极放大器)

这是一个最经典的模拟放大电路。

设计要点:

  • 偏置电路: 由 R1 和 R2 组成分压网络,为基极提供一个稳定的偏置电压。对于 PNP 管,这个电压要低于电源电压 Vcc。
  • 发射极电阻 R4: 引入直流负反馈,稳定静态工作点,使其不受温度或晶体管参数离散性的影响。
  • 集电极电阻 R3: 将放大的电流信号转换为电压信号输出。
  • 输入/输出电容 C1, C2: 隔直电容,用于耦合交流信号,同时隔离电路前后的直流偏置。
  • 发射极旁路电容 C3: 为交流信号提供低阻抗通路,避免 R4 对交流信号产生负反馈,从而提高电路的电压增益。

静态工作点计算:
需要合理选择 R1, R2, R3, R4,使晶体管工作在放大区。通常 V<sub>E</sub> ≈ 1/2 Vcc,通过 I<sub>C</sub> = (Vcc - V<sub>C</sub>) / R3 来设定集电极电流。

2. 开关电路

BC857B 作为电子开关非常常见,用于控制负载的通断,例如控制LED、继电器或小电机。

设计要点:

  • 工作原理:
    • 导通: 当控制信号为低电平(例如 0V,GND)时,电流从 Vcc 通过 R<sub>load</sub> -> 晶体管 -> R<sub>b</sub> -> 地,形成回路。基极获得足够电流 I<sub>B</sub>,晶体管饱和导通,负载得电。
    • 截止: 当控制信号为高电平(例如 3.3V 或 5V)时,基极和发射极电位近似相等,没有电流流入基极,晶体管截止,负载断电。
  • 基极电阻 R<sub>b</sub> 的计算:
    这是关键。要确保晶体管能进入饱和状态。公式为:Rb≤(Vcontrol_low−VEB)×hFEIloadRb​≤Iload​(Vcontrol_low​−VEB​)×hFE​​其中:
    • V<sub>control_low</sub> 是控制信号的低电平电压。
    • V<sub>EB</sub> 约为 0.7V。
    • h<sub>FE</sub> 取最小值(对于 BC857B 是 200)。
    • I<sub>load</sub> 是负载电流。
      同时,R<sub>b</sub> 也不能太小,否则会从控制器吸取过大电流。

3. 电平转换电路

利用 PNP 管的特性,可以轻松实现从高电平到低电平的转换,在 3.3V 和 5V 系统混合时非常有用。

工作原理:

  • 当左侧 GPIO 输出 3.3V(高电平)时,BC857B 的基极和发射极电位差很小,晶体管截止,输出端被 R2 上拉到 5V。
  • 当左侧 GPIO 输出 0V(低电平)时,BC857B 导通,电流从 5V 通过晶体管流向输出端,输出电压被拉低到一个较低的饱和电压(约 0.25V),从而实现了一个低电平输出。
  • 注意: 这个电路是反相的。输入高,输出高;输入低,输出低。

MOSFET 的关键区别

为了彻底澄清,这里列出 BJT 与 MOSFET 的核心区别:

特性BC857B (BJT)小信号 MOSFET (如 2N7002)
类型电流控制器件电压控制器件
控制端基极电流 I<sub>B</sub>栅极-源极电压 V<sub>GS</sub>
输入阻抗极高(理论上无穷大)
导通损耗有饱和压降 V<sub>CE(sat)</sub>有导通电阻 R<sub>DS(on)</sub>
驱动电路需要计算基极电阻,提供电流几乎不需要驱动电流,但需要考虑栅极电容的充放电
速度受限于载流子扩散通常更快,受限于栅极电容
静电放电相对不敏感非常敏感,栅极易被击穿

总结

  • BC857B 是一款高性能的 PNP 型小信号双极晶体管
  • 它的主要优势在于高增益、低噪声和低饱和压降
  • 在电路设计中,它主要用于小信号放大、低速开关和电平转换
  • 设计时务必注意其 PNP 特性,确保提供正确的偏置电压和电流方向。
  • 在进行新的电路设计时,如果需要 MOSFET,应选择正确的型号,如 PMOS 或 NMOS。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
BC857B系列产品采用SOT-23封装,每卷3,000个,如需了解产品详情,请访问https://semiwell.com/small-signal-transis/bc857b/; 现提供样品,您可向全球各地的 Semiwell 的授权经销商索取样品。

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