晶體三極管的放大作用晶體管是一個電流控制組件,其集極電流IC可以由基極電流IB控制,只需輕微的改變基流IB就可以引起很大的集流變化IC。由于晶體管基流IB的輕微變化可以控制較大的集流IC,我們利用這一特點,用它來放大微弱的電信號,稱為晶體管的放大作用(AmplificaTIon),簡稱晶體管放大。簡單來說,晶體管的放大原理是把微弱的電信號(微弱的電壓信號Vi)加在基極上,使基極電流按電信號變化,通過晶體管的電流控制作用,就可以在負載上得到與原信號變化一樣,但增強了的電信號(較大的電壓信號Vo)。三極管的作用:三極管是電流放大器件,有三個極,分別叫做集電極C,基極B,發(fā)射極E。分成NPN和PNP兩種。我們*以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基本原理。一、電流放大下面的分析*對于NPN型硅三極管。如上圖所示,我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib;把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個電流的方向都是流出發(fā)射極的,所以發(fā)射極E上就用了一個箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作用就是:集電極電流受基極電流的控制(假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),并且基極電流很小的變化。設(shè)計中評估三極管噪聲水平,在低噪聲電路里,選用低噪聲三極管并優(yōu)化電路布局,降低噪聲干擾,提高信噪比。南京鍺管三極管分類
會引起集電極電流很大的變化,且變化滿足一定的比例關(guān)系:集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍,即電流變化被放大了β倍,所以我們把β叫做三極管的放大倍數(shù)(β一般遠大于1,例如幾十,幾百)。如果我們將一個變化的小信號加到基極跟發(fā)射極之間,這就會引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大后,導(dǎo)致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過一個電阻R的,那么根據(jù)電壓計算公式U=R*I可以算得,這電阻上電壓就會發(fā)生很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來,就得到了放大后的電壓信號了。二、偏置電路三極管在實際的放大電路中使用時,還需要加合適的偏置電路。這有幾個原因。首先是由于三極管BE結(jié)的非線性(相當于一個二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生(對于硅管,常?。?。當基極與發(fā)射極之間的電壓小于,基極電流就可以認為是0。但實際中要放大的信號往往遠比,如果不加偏置的話,這么小的信號就不足以引起基極電流的改變(因為小于,基極電流都是0)。如果我們事先在三極管的基極上加上一個合適的電流(叫做偏置電流,上圖中那個電阻Rb就是用來提供這個電流的,所以它被叫做基極偏置電阻)。臺州晶體三極管原理三極管乃電子元件關(guān)鍵,電流控制有奇功。集電發(fā)射與基極,信號放大巧聯(lián)通。小流驅(qū)動大流涌,電路中展神通。
三極管是一種常用的電子器件,也被稱為雙極型晶體管。它是由三個摻雜不同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成的,通常是兩個P型材料夾著一個N型材料。三極管具有放大、開關(guān)和穩(wěn)壓等功能,廣泛應(yīng)用于電子電路中。三極管的結(jié)構(gòu)包括三個區(qū)域:發(fā)射區(qū)(Emitter)、基區(qū)(Base)和集電區(qū)(Collector)。發(fā)射區(qū)和集電區(qū)之間是一個薄的基區(qū),基區(qū)的摻雜濃度較低,而發(fā)射區(qū)和集電區(qū)的摻雜濃度較高。這種結(jié)構(gòu)使得三極管具有放大功能。三極管的工作原理是基于PN結(jié)的正向和反向偏置。當三極管的發(fā)射結(jié)與基結(jié)之間施加正向電壓時,發(fā)射結(jié)變?yōu)檎?,電子從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū),同時發(fā)射結(jié)與集電結(jié)之間形成反向偏置,集電結(jié)變?yōu)榉雌?。在這種情況下,三極管處于放大工作狀態(tài)。
三極管的工作狀態(tài)主要有三種:截止狀態(tài)、放大狀態(tài)和飽和狀態(tài)。截止狀態(tài):當基極電壓低于截止電壓時,三極管處于截止狀態(tài)。此時,集電極和發(fā)射極之間的電流非常小,可以近似認為是斷開的狀態(tài)。放大狀態(tài):當基極電壓高于截止電壓時,但低于飽和電壓時,三極管處于放大狀態(tài)。此時,基極電流較大,集電極和發(fā)射極之間的電流也較大,可以進行放大作用。飽和狀態(tài):當基極電壓高于飽和電壓時,三極管處于飽和狀態(tài)。此時,基極電流比較大,集電極和發(fā)射極之間的電流也比較大,三極管的開關(guān)特性得到充分利用。需要注意的是,三極管的工作狀態(tài)受到外部電路的控制和驅(qū)動,具體的工作狀態(tài)取決于基極電壓和基極電流的大小。 三極管在音頻放大電路中,可將微弱電信號放大為揚聲器所需功率信號。
三極管實際放大電路三極管在實際的放大電路中使用時,還需要加合適的偏置電路。這有幾個原因。首先是由于三極管BE結(jié)的非線性(相當于一個二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生(對于硅管,常取0.7V)。當基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時,基極電流就可以認為是0。但實際中要放大的信號往往遠比0.7V要小,如果不加偏置的話,這么小的信號就不足以引起基極電流的改變(因為小于0.7V時,基極電流都是0)。如果我們事先在三極管的基極上加上一個合適的電流(叫做偏置電流,圖2中那個電阻Rb就是用來提供這個電流的,所以它被叫做基極偏置電阻),那么當一個小信號跟這個偏置電流疊加在一起時,小信號就會導(dǎo)致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會被放大并在集電極上輸出。另一個原因就是輸出信號范圍的要求,如果沒有加偏置,那么只有對那些增加的信號放大,而對減小的信號無效(因為沒有偏置時集電極電流為0,不能再減小了)。而加上偏置,事先讓集電極有一定的電流,當輸入的基極電流變小時,集電極電流就可以減小;當輸入的基極電流增大時,集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。小信號三極管心思細膩,專司微弱信號放大,毫厘不失真,把嘈雜、微弱電波雕琢成清晰指令,助力信息的流通。南京硅管三極管生產(chǎn)
鍺三極管別具一格,導(dǎo)通電壓低至 0.3V 左右,小巧身型之中蘊含著大能量,在早期電路大展拳腳,流轉(zhuǎn)關(guān)鍵電流。南京鍺管三極管分類
三極管鍺管的穿透電流比較大,一般由幾十微安到幾百微安,硅管的穿透電流就比較小,一般只有零點幾微安到幾微安。 I ceo 雖然不大,卻與溫度有著密切的關(guān)系,它們遵循著所謂的“加倍規(guī)則”,這就是溫度每升高 10℃ , I ceo 約增大一倍。例如,某鍺管在常溫 20℃ 時, I ceo 為 20μA ,在使用中管芯溫度上升到 50℃ , I ceo 就增大到 160μA 左右。測量 I ceo 的電路很簡單,三極管的基極開路,在集電極與發(fā)射極之間接入電源 V CC ( 6V ),串聯(lián)在電路中的電流表(可用萬用表中的 0.1mA 擋)所指示的電流值就是 I ceo 。南京鍺管三極管分類