您的问题似乎是关于 beta 或 h _FE的。是的，即使是同一生产批次，零件之间的差异也会很大。它还随集电极电流和集电极电压而有所不同（使用发射极作为 0 V 参考）。然而，对于任何一个晶体管，它的增益实际上作为一个合理范围内的集电极电流的函数变化很小，并且假设集电极电压保持足够高。

您似乎缺少的重要一点是您不应该担心确切的收益。具有双极晶体管的良好电路在预期工作区域内以最低保证增益工作，但在其他任何地方都能正常工作，增益从那里到无限。任何一个晶体管在特定工作点的增益比数据表所保证的最小值多 10 倍，这并不过分。在电路设计中考虑到这一点之后，确保电路与晶体管的增益一起工作到无穷大实际上只是一个小步骤。

为如此广泛的增益设计可能听起来很困难，但实际上并非如此。基本上有两种情况。当晶体管用作开关时，根据最小保证增益计算得出的一些最小基极电流将使其进入饱和状态。如果增益更高，那么晶体管将在相同的基极电流下更加饱和，但它两端的所有电压和通过它的电流仍然几乎相同。换句话说，电路的其余部分（除了不寻常的情况）将无法区分晶体管驱动 2x 或 20x 进入饱和状态。

当晶体管用于其“线性”区域时，负反馈用于将较大且不可预测的增益转换为较小但控制良好的增益。这与运算放大器使用的原理相同。直流和交流反馈可能不同，第一个设置工作点，有时称为偏置晶体管，第二个控制当所需信号通过电路时会发生什么。

添加：

这是一个示例电路，它可以承受大范围的晶体管增益。它将小音频信号放大约 10 倍，输出约为 6 V。

要手动解决这个问题，迭代地进行可能是最简单的。首先假设 OUT 为 6V，然后从那里开始工作。由于增益是无限的，因此没有基极电流，基极电压直接由 R1-R2 分压器从任何 OUT 设置。分压器的增益为 1/6，因此基极为 1.00 V。减去 600 mV 的 BE 压降，发射极为 400 mV，发射极和集电极电流为 400 µA。R1-R2 路径消耗 50 µA，因此从 OUT 汲取的总电流为 450 µA，因此 R3 上的压降为 4.5 V，因此 OUT 为 7.5 V。现在再次进行上述计算，假设 OUT 为 7.5 V，也许再过一次。您将看到结果迅速收敛。

这实际上是模拟器有用的少数情况之一。模拟器的主要问题是，尽管输入参数含糊不清，但它们仍会为您提供非常准确和权威的答案。但是，在这种情况下，我们希望看到仅更改晶体管增益的影响，因此模拟器可以为我们处理所有繁重的工作，如上所示。与仅查看模拟结果到小数点后 4 位相比，通过前一段中的过程来了解正在发生的事情仍然很有用。

在任何情况下，您都可以在假设无限增益的情况下得出上述电路的直流偏置点。现在假设晶体管的增益为 50 并重复。您会看到 OUT 的 DC 电平只有一点点变化。

另一件需要注意的是，有两种形式的直流反馈，但只有一种用于交流音频信号。

由于 R1 的顶部连接到 OUT，它提供了一些直流反馈，使工作点更稳定，对确切的晶体管特性不太敏感。如果 OUT 上升，则流入 Q1 基极的电流会上升，从而使集电极电流增加，从而使 OUT 下降。但是，此反馈路径不适用于音频信号。查看 R1-R2 分压器的阻抗为 R1//R2 = 17 kΩ。由 C1 和这个 17 kΩ 形成的高通滤波器滚降频率为 9.5 Hz。即使在 20 Hz 时，R1//R2 对来自 C1 的信号的负载也不大，而且它与频率成正比变得更加不相关。换句话说，R1 和 R2 有助于设置直流偏置点，但不会妨碍预期的音频信号。

相反，R4 为直流和交流提供负反馈。只要晶体管的增益“大”，则发射极电流与集电极电流足够接近。这意味着 R4 上的任何电压都将与其电阻成比例地出现在 R3 上。由于 R3 是 R4 的 10 倍，因此 R3 上的信号将是 R4 上的信号的 10 倍。由于 R4 的顶部为 12 V，因此 OUT 为 12 V 减去 R3 两端的信号，即 12 V 减去 R4 两端的信号的 10 倍。这就是该电路如何实现相当固定的 10 交流增益，只要晶体管增益明显大于该值，例如 50 或更高。

继续模拟这个电路，同时改变晶体管的参数。查看直流工作点以及音频信号从 IN 到 OUT 的整体传递函数。

1. 随着基极电流的增加，β 的明显降低是什么原因？

Beta 并没有真正改变。集电极电流受 Rc 限制。Rc = 500 Ω 时，最大集电极电流约为 18 mA。Rc = 1.2 kΩ 时，最大电流约为 7.5 mA。这来自欧姆定律——9V / 1.2kΩ = 7.5 mA。当 beta > 300 时，您只需要 25 uA 的基极电流即可最大限度地输出集电极电流。添加额外的基极电流不会改变任何东西。

2. 数据表在哪里描述了 beta 与温度的行为以及$I_C$?

该数据表没有提供任何关于 beta 如何随温度变化的信息。Beta 与 Ic 在下面的问题 4 中讨论。我检查了其他一些数据表，也没有看到任何温度变化。根据此应用说明，β 每摄氏度增加约 0.5%。更详细的理解可能需要使用Ebers-Moll 模型，其中包括热电压 (kT/q) 形式的温度。我不是 BJT 大师，所以也许其他人可以澄清这一点。

3. 怎么可能$I_C$是否大于数据表的图 1 中显示的值？

数据表的这一部分给出了典型的性能特征。这些是平均值，不显示单位之间的差异。一个典型的图表可以让您了解平均单位的行为，但它不会以任何方式给出该行为的实际限制。这就是电气特性表的用途。

4. beta 怎么会比数据表中的图 3 中显示的值大？

这里发生了两件事。首先，你的 Vce 在你的 5V 表中实际上不是 5V，因为一些电压在 Rc 上下降，所以这个数字并不代表你的实际电路。其次，这是另一个显示典型行为的图表。它向您展示的是，beta 通常在 Ic = 100 mA 左右开始下降。由于绝对最大 Ic 为 100 mA，这意味着您应该期望 beta 在器件的电流范围内大致恒定。该图使用 200 作为典型的 beta，但正如您从 hFE 分类表中看到的那样，单个 BC548B 的 beta 可能在 200 到 450 之间。

5. 如何用 Arduino 驱动这个晶体管的基极？

首先，您需要从 Arduino 的数据表中获取最大连续输出电流。这可能在毫安范围内。您的基极电流必须小于该值，这应该不是问题，因为 beta > 200 和 Icmax < 100 mA。如果你知道你需要多少集电极电流（你应该知道），你可以计算出最小基极电流：

这会让你选择一个基极电阻。根据晶体管的电气特性表，Vbe 应该在 0.7 V 左右。你知道你的 Arduino 输出 5V，所以现在你可以使用欧姆定律：

在 Arduino IO 和晶体管的基极之间连接这个电阻。将晶体管的发射极、9V 电池的负极和 Arduino 的地连接在一起。

补充 O. Lathrop 的回答中给出的信息，我想举一个简短的例子，可能会让您感到惊讶：

假设您使用电流增益为beta=200的晶体管设计了一个简单的增益级（如您的帖子所示） 。静态直流电流为Ic=1mA，测得的电压增益（Rc=2.5kohms）为G=-100。现在 - 如果您更改具有较低值beta=100的晶体管，您将观察到电压增益 G不会改变 - 前提是您已将偏置电阻器 RB 调整到允许相同静态电流 Ic=1mA 的较低值。（这是公平比较所必需的）。

原因如下：电压增益由晶体管的跨导gm（Ic=f(Vbe)特性的斜率）决定。这意味着：“电流增益”不起作用 - 将 beta 值从 200 降低到 100 只会增加输入电流，而不影响电压增益（只要工作点不改变）。