三极管电流从哪一极输入,哪一极输出?如何实现放大功能?是放大信号、电流、还是电压?

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百度网友46b6ed479
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三极管的工作原理:三极管是电放逐大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。
把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。假如我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输进电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以以为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,假如不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(由于小于0.7V时,基极电流都是0)。假如我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,假如没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(由于没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输进的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输进的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。
饱和情况。由于受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无穷增加下往的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进进了饱和状态。一般判定三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进进饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开封闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开封闭合。假如三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管
假如我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。假如基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开封闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。假如基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。
除了B极外,C和E极都是可以接负载的,C输出常用于电压放大;E通常用于电流放大。
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