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三极管的工作原理(电流放大作用)
三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。
三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。
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晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
晶体三极管的三种工作状态
截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。
放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。
饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
晶体三极管的三种工作状态
截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。
放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。
饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
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实不是三极管本身具有放大(功率放大)功能,而是三极管基级与直流电源相连,由直流电源提供功率放大所需的能量。
基级电流很小,但是由它引起的集电极电流变化却很大(主要针对npn管,pnp管放大能力相对弱),至于为什么能使集电极电流变化很大,最好看一下晶体管原理对晶体管内部电流的分析。有图是最好的,否则光靠文字说,不太好理解。
再补充一点,从载流子角度来说,基级电流相当于提供发射极电流在基区复合掉的那部分,而发射极电流在流经基区时,有很少一部分与基区载流子复合(从晶体管结构来说,基区掺杂很低,也就是载流子浓度低,所以复合少),那么也就是说发射极电路损失少,那么基级电流补充的也就少,即基级电流很小。
发射极电流既然大部分都免于复合,那么就到达了集电极,成为集电极电流,这部分相对于复合的部分来说是很大的。这样从外部看,三极管就有了放大作用~
表达还是不是很清楚,请见谅~~
基级电流很小,但是由它引起的集电极电流变化却很大(主要针对npn管,pnp管放大能力相对弱),至于为什么能使集电极电流变化很大,最好看一下晶体管原理对晶体管内部电流的分析。有图是最好的,否则光靠文字说,不太好理解。
再补充一点,从载流子角度来说,基级电流相当于提供发射极电流在基区复合掉的那部分,而发射极电流在流经基区时,有很少一部分与基区载流子复合(从晶体管结构来说,基区掺杂很低,也就是载流子浓度低,所以复合少),那么也就是说发射极电路损失少,那么基级电流补充的也就少,即基级电流很小。
发射极电流既然大部分都免于复合,那么就到达了集电极,成为集电极电流,这部分相对于复合的部分来说是很大的。这样从外部看,三极管就有了放大作用~
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