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  • 1 # 愛上半導體

    首先我們應該知道三極體有三個狀態。

    分別為截止狀態、飽和狀態和放大狀態。

    三極體在飽和狀態和截止狀態時都具有放大效應。

    接下來我們以NPN型三極體為例,分別講解一下這三個狀態。

    這三個狀態你都明白了,三極體的放大效應你自然會明白是怎麼回事了。

    電路符號

    如下圖所示為NPN型三極體的電路符號。

    它有的三個引腳B、C和E,分別對應三極體的基極、集電極和發射極。

    B極是控制引腳。

    C極是給三極體供電的引腳。

    E極是電流流出引腳。

    截止狀態

    簡單來說,我們可以把B極斷開看做是截止狀態,如下圖所示的這種狀態,此時三極體不導通,C極電位和電源電壓一樣是12V。

    截止狀態很好理解,我在這裡不再多做闡述。

    飽和狀態

    由於每一個三極體的放大倍數都不一樣,每一種型號的三極體都有差別,所以現在我們不指定某一型號的三極體,只是闡述它們都遵守的這個原理,這樣,你原理搞明白了,再去看的話,都就懂了。

    這時候我們給B極接上5V電源,然後中間串聯一個阻值很大的電阻,你可以把這個電阻想象成無窮大。

    然後我們然電阻R1的阻值慢慢變小,這時候流過的電流就會慢慢的變大,直到這個三極體被喚醒。

    被喚醒之後,三極體的CE極就會有電流透過,但是比流過BE極的要大的多,比如說BE流過的電流是1ma,這時候CE極流過的就是100ma,這也是三極體放大效應一種。

    然後我們繼續讓BE間的電流增大,那麼CE極會跟著放大嗎?

    答案是會的,但不是一直放大,因為把12V都給了上面那個電阻是這個電路可以得到的最大的值。

    直到BE極間的電流增大到某一個值之後,CE極間電流不再變化,我們就稱三極體此時達到了飽和狀態。

    就像鹽水一樣,最開始我們把鹽放到水裡面,鹽會溶於水,但是隨著我們鹽投入的越來越多,直到某一時刻,鹽不再溶於水了,水裡面出現結晶了,我們就說鹽水飽和了,三極體的飽和和這個道理是一樣的。

    放大狀態

    我們這時候固定R1不變,也就是流過B極的電流不變。

    我們把12V慢慢變大,最開始由於電源的增大,流過CE的電流慢慢變大。

    如果一直增大的,後面會有一個值,無論我們怎麼增大電源,這一路的電流都不會變化了,為什麼呢?

    因為三極體讓電源增大的電壓,施加給了它自己,此時CE之間電壓會增大,它之所以增大,是為了保持整個電路的電流保持不變,,比如說電源從12V-20V之間變化時,流過這一路的電流會保持恆定,這就是三極體的放大狀態。

    再往後就不能再增大電源了,因為三極體是有耐壓的,比如說增大到40V,這時候三極體可能會被擊穿,造成永久性的損壞!

  • 2 # Brao帶你玩轉地球

    1、三極體可以起到放大電壓的作用,也可以起到放大電流的作用。

    2、三極體作用的判定:

    a、只要是看採取什麼形式的放大電路,三極體放大器有三種形式,共發射極、共基極、共集電極,前兩種是電壓放大用途,後面的是電流放大用途。

    b、被放大的訊號源情況,例如,一個MP3輸出訊號要接喇叭聽音樂,就需要電壓放大和電流放大同時都有,先進行電壓放大(把MP3的毫伏級別的訊號輸入到共發射極放大器前級,經過2-3級的電壓放大達到1-2伏電壓級別),再送到共集電極組成的電流放大器(也就是俗稱功放)中,最後輸出到喇叭。

    3.、兩者的區別:電流放大器在放大電流時同時也有功率放大作用,電壓放大器沒有功率放大作用。

  • 3 # 走過西安

    三極體放大狀態:UB>UC(發射結正偏)& UC>UB(集電結反偏)

    三極體截止狀態:UB<=UE(發射結反偏或UBE=0)

    三極體飽和狀態:UB>UC(發射結正偏) & UB>UC(集電結正偏)

    三極體的放大是透過電流訊號控制的,比如共射極放大電路,透過基極的小電流放大輸出的電流與之對應的是MOS管是透過電壓訊號控制放大輸出的。

  • 4 # 電子產品設計方案

    三極體的訊號放大可以理解為“小訊號控制大訊號”

    三極體是最為常見的電子元器件器之一,應用十廣泛。三極體有截止、放大和飽和導通三個工作區,利用三極體的截止和飽和導通可以實現負載的開和關的控制,利用三極體的放大區可以實現電流、電壓訊號的放大,微弱的訊號輸入就可以較弱的訊號輸出。

    三極體型別

    三極體分NPN三極體和PNP三極體,NPN三極體由兩塊N型半導體夾住一塊P型半導體組成,PNP三極體則由兩塊P型半導體夾住一塊N型半導體組成

    NPN型三極體電流由B(基極)和C(集電極)極流入,E(發射極)極流出;PNP型三極體電流由B(基極)和C(集電極)流出入,E(發射極)極流入。

    三極體電流訊號放大分析

    以NPN三極體訊號放大為例,當三極體工作在放大區時,Ic=β*Ib,其中β是三極體的放大倍數。三極體基極的電流Ib和基極的偏置電壓Ub由基極的偏壓電源提供,三極體集電極的電流Ic和集電極的偏置電壓Uc則由另外一個系統電源提供。

    雖然三極體集電極的電流Ic受基極電流Ib控制,但明顯三極體並沒有把輸入的電流訊號Ib“變大”。

    當然我們設計三極體放大電路時不會同時使用兩個電源,一般會透過設定偏置電組讓三極體工作在放大區,如下面的電路。

    Vs:微弱訊號源,比如,可以是麥克風。

    Cb1:訊號耦合輸入電容,Vs得到的微弱訊號透過此電容耦合輸入到三極體放大電路。

    Rb1/Rb2:三極體基極偏置電阻,給三極體基極提供合適合的偏置電壓。

    Rc:三極體集電極偏置電阻,給三極體集電極提供合適合的偏置電壓。

    Re:三極體發射極偏置電阻,給三極體發射極提供合適合的偏置電壓。

    Cb2:訊號耦合輸出電容,經過放大的訊號透過此電容輸出到負載端。

    Vo:輸出訊號。

    RL:負載。

    Vcc:供電電源。

    只要設計好偏置電阻Rb1/Rb2/Rc/Re的阻值,三極體就會工作在放大區,訊號源(Vs)的微弱變化訊號,經過Cb1耦合到三極體的基極,引起Ib的微弱變化,根據Ic=β*Ib,Ib的變化就會得到β倍的放大。

    因為三極體集電極的電壓Uc=Vcc-Ic*Rc=Vcc-β*Ib*Rc,所以訊號源(Vs)微弱訊號的變化將在三極體的集電極發生β倍變化,這個變化反映在Uc上,放大後的電壓變化訊號經過Cb2耦合輸出得到Vo。

  • 5 # 電子及工控技術
    對三極體放大特性的理解

    電流放大是三極體重要特性之一,要能夠“駕馭”三極體的使用必須深刻理解三極體的放大原理。三極體的放大我想從兩個方面談談我的理解,第一點我想從三極體內部說起。三極體要有電流放大作用首先在外部給它提供一個適合的環境,那就是給它提供一個“集電極要處於反偏,發射極要處於正偏”這樣一個環境條件,這時在三極體內部就會發生電流的分配:首先是三極體內部的發射區向基區和集電區發出電子,由於特殊的製作工藝“故意”使基區能容納的電子有限,因此形成了微弱的基極電流Ib,大部分電子都被集電區所容納這樣就形成了較大的集電極電流Ic。

    第二點從外部看,由於內部發射區發射的電子分配“不均”就造成了三極體外部基極電流Ib很微弱,集電極電流Ic很“強大”。這樣我們就會粗略地理解成發射極發的電流等於基極電流和集電極電流之和,用式子表達為Ie=Ic+Ib。如果我們把三極體作為一個“暗盒”的話,只考慮電流的流進和流出,那麼就會得出在發射極輸出電流一定的情況下基極電流的“減小”就相當於集電極電流的“增加”,這就相當於以基極的小電流去“控制”集電極的大電流。

    我們從能量守恆的觀點來看,三極體的基極電流的以小“控”大其實質是發射結的電子“分配”不均造成的結果,其電流不會無緣無故地產生。

    三極體的電流“放大”如何反應在電壓上

    我們知道三極體具有電流“放大”作用,如何把它反映在電壓上呢?其實解決這個問題就需要電阻來幫忙,我們在基極和集電極分別接一個合適的電阻,那麼接在集電極上的電阻就會產生壓降,當基極電流Ib去“控制”集電極電流Ic時,只要在三極體的放大區域,集電極的電流Ic增大電阻Rc 上的壓降就會增高,三極體的輸出電壓Uce就會降低。反之若集電極的電流Ic減小電阻Rc 上的壓降就會減小,三極體的輸出電壓Uce就會增高。由此可見三極體在放大時就是一個“電壓反相器”。

    三極體的其它特性

    三極體除了具有放大的特點外,其實它還可以工作在其它的狀態。所以在剖析三極體的工作狀態時常常把三極體分成三個工作區域,其別是截止區域、放大區域和飽和區域。在類比電路中我們常用三極體的放大區域而在數位電路或脈衝電路中常用在截止和飽和狀態。

  • 6 # 陳繼垣

    三極體的放大效應可以如下理解。首先你把三極體理解成一個教練,一個教練可以教會很多人來和自己做同樣的動作,但是教練不能把自己變成很多人。當一個教練在自己的房間內教5個人時5個人聽從教練的號令一起做同樣的動作時這時教練的放大倍數就是5倍。當教練下面這些人同樣在每個人再教5個人時這就是2級放大,一級放大和2級放大的人都在教練房間裡放不下就需要到廣場上去,這就是功率放大。放大管只能讓另外一個電源按照放大管的指令進行變化而不能無中生有,三級管的放大倍數也不是一加一的演算法就像我們剛才講的一個教練帶5個人是放大5倍加上2級放大就是5x5=25而不是5+5=10三極體有高頻管,低頻管,和功率放大管之分,高頻管可以替代低頻管用低頻管不可以代替高頻管用。這就好比耐壓高的電容器可以替代耐壓低的電容器,耐壓低的不能替代耐壓高的電容器一樣。低頻三極體替代高頻管時高頻電流會在低頻管的p一N結上產生渦流燒燬三極體。

  • 7 # 魔鐵的世界

    電子三極體早就被淘汰了,現在是晶體三極體的天下,它是晶片的核心元件,而要說透晶體三極體的放大效應,非得從微電子學角度入手不可。

    下面以N溝道型MOS三極體(簡稱NMOS三極體)為例說明。

    NMOS三極體的基本結構是,在P型矽半導體基材表面設計有島狀N+型區域,輸入電子的N+型區域叫“源”,排出電子的N+型區域叫“漏”,在源和漏兩區域之間的P型矽半導體基材表面設有二氧化矽絕緣膜,這一絕緣膜叫“柵絕緣膜”。在柵絕緣膜上設有柵電極,簡稱“柵極”,同時分別在“源”和“漏”上也分別引出電極,即“源極”和“漏極”。

    同時在P型矽半導體基材上也引出電極,簡稱基板電極。

    為方便理解NMOS三極體的放大效應,我以大家熟知的水龍頭作類比。一般水龍頭有三個結構,進水管(相當於源極),水龍開關(相當於柵極),出水管(相當於漏極)。水龍頭關閉後,我們擰水龍開關,開始幾圈,出水管不會有水流出,但擰的圈數多了,出水管會有水流出,當擰到一定圈數時,出水管的水流會大幅增加。

    NMOS三極體的放大效應與水龍頭排水類似。

    當源極有電子湧入時,柵極的電壓會升高(相當於開始擰水龍開關),但漏極並不會有電流(相當於出水管沒有水流出),隨著柵極的電壓升高到某一值(即閾值電壓,threshold voltage),源區與漏區之間的半導體基材表面會立即形成電子溝道,電子隨之從從源極向漏極運動,這個過程相當於水龍開關擰到某一圈(閾值電壓)時,剛好讓水開始透過。

    此後,隨著柵極電壓的繼續升高,漏極的電流隨之增加,這就是晶體三極體的放大效應。

    可以看出,晶體三極體的工作原理有兩大特點:

    源極電壓影響柵極電壓,柵極電壓影響漏極電流大小;

    只有柵極電壓達到閾值電壓並繼續升高時,漏極電流才會增大,產生放大作用;

    晶體三極體的電流-電壓之間的關係詳見下圖。

    感覺晶體三極體放大效應的微電子解釋過程比較難懂的網友,記住水龍頭控制水流的原理即可以理解:

    剛開始擰水龍頭開關,不會有水透過;擰到一定圈數,出水管有水出現,此時隨著擰動開關圈數的增加,出水管的出水量也增加。

    最後特別說明一下,電子的運動方向和電流方向相反(中學物理知識),所以電子從源極向漏極運動,電流卻是從漏極流向源極,這就是源極要接地的原因。

  • 8 # 四重奏6028217

    嚴格講三極體本身並沒有放大作用,它只是一個動態的克隆高手,所謂放大實際是把來自電源的電能按照輸入訊號的形態、並以數倍於它的規模釋放出來,用以“冒充”被放大的訊號。

    就像魔術師可以把一幅畫變大,實際上是按照原樣重新畫了一張而已,和原畫一點關係也沒有。既然是模仿就難免有不像的地方,這就是放大過程中的失真。

    那麼三極體的具體“放大”過程是怎樣的呢?三極體有發射極、基極和集電極,分別用e、b、c來表示。下面這張圖有助於我們理解三極體的放大效應。

    三極體可以比作一個用小水流控制的自動閥門,閥門的e和一個巨大的水箱相連,就相當於三極體的e極接上了電源。當控制入口b有水流時,閥門開始導通,b端進入的水流越大,閥門開幅越大,這就給人一種感覺,從b流入的水量被放大了,實際上巨量的水來自水箱,和b端流入的水沒多大關係。

    三極體就是這樣一個用小電流控制大電流的器件。三極體的基極b為控制極,在共發射極的放大電路里,假如三極體的放大倍數β值為100,那麼b的電流從0至1mA之間變化時,c和e之間的電流就會從0~100mA變。這就是三極體的基本放大原理。

    和閥門不同的是三極體屬於半導體器件,存在截止區和飽和區。鍺管的導通條件是b要有0.3~0.5v電壓、矽管需要0.5~0.7v電壓才可以導通。低於這個電壓三極體進入截止區不能工作,高於這一電壓則進入飽和區,輸出電流將失去控制。電路圖中R1和R2就是為三極體提供導通電壓的。R3是輸出負載電阻,放大後的電流在這個電阻上產生壓降,由於lc大於Ⅰb100倍,所以R3上就得到了大於lb100倍的訊號。於是幅度很小的訊號被“放大”了。以上是我的回答。

  • 9 # 玩轉嵌入式

    三極體是比較常用的電子元器件,具有三個電極,分別為基極b、發射極e以及集電極c,具有三個工作狀態,分別為截止區、放大區以及飽和區。三極體可以被當作電子開關使用,也可以被用來實現小訊號的放大。其中,當作電子開關時三極體工作在截止區和飽和區;用作小訊號放大時工作在放大區。下面來和大家分享一下三極體的放大作用。

    三極體的放大作用

    三極體的基極連線限流電阻,集電極透過電阻接在VCC上,如下圖所示。

    假設基極限流電阻一端的電壓為零,導致流過基極的電流I1為零,則檢測到I2的電流也為0。這時,表明三極體工作在截止狀態,即處於關斷的狀態。將基極限流電阻上的電壓逐漸增大到一定程度,使基極有微弱的電流I1流過,這時候會測得比較大的電流I2,他們之間滿足一定的比例關係:I2 = βI1,其中β為三極體的放大倍數。這就相當於將微弱的電流I1放大為了大電流I2。這時三極體就工作在放大區域。如果持續的增大基極電壓,I2和I1會不會一直滿足線性關係呢?你會發現,當基極電流I1增大到一定程度後,I2不再隨著I1的增大而增大,這時三極體就工作在飽和狀態。

    三極體用作放大作用時具有三種典型的電路,分別為:共基極放大電路、共發射極放大電路、共集電極放大電路。

  • 10 # 電工學院
    三極體的基本知識

    三極體分為PNP型和NPN型,其中日常生活中用的最多的應該就是NPN型三極體了。不管是NPN型三極體還是PNP型三極體,它們都有三個引腳,分別為基極B、集電極C和發射極E。這三個引腳中,基極是控制引腳、集電極是電流輸入引腳、發射極是電流輸出引腳。

    三極體三種狀態

    三極體有三種工作狀態,分別為截止狀態、放大狀態、飽和狀態。這個怎麼理解呢?

    我們可以把三極體看成是一個水龍頭或者閥門,那麼集電極就是水龍頭進水、發射極就是出水口、基極就是水龍頭把手,我們只要旋轉水龍頭把手就可以控制水流大小。只不過這個水龍頭的把手有點特殊,它不是用人手來控制,而是利用水流大小來控制。

    我們就以NPN三極體為例來說一下三種狀態,

    截止狀態:當我們把水龍頭把手關死(即基極電流為零)時,水龍頭進水口和出水口被關閉,都沒有水流透過(即集電極到發射極的電流為零)。

    放大狀態:把水龍頭(閥門)稍微開啟(即基極開始有電流)時,自來水從水龍頭的進水口(即集電極)流入,從出水口(發射極)流出,並且此時水龍頭進水口的水流量和基極水流量成倍數關係(即集電極電流等於N被基極電流)。把這個倍數叫作三極體的放大倍數,用β表示。

    比如,一個放大倍數為100倍的三極體。當基極電流為5mA時,那麼透過集電極的電流為100*5=500mA;當基極電流為7mA時,那麼透過集電極的電流為100*7=700mA;當基極電流為10mA時,那麼透過集電極的電流為100*10=1000mA,以此類推……

    飽和狀態:我們剛講到在放大狀態,集電極的電流和基極電流是成一定比例的。但並不意味著,如果基極電流無限增大,集電極的電流也會成比例無限增大。

    當基極電流達到一定值以後,無論基極電流再怎麼增加,集電極電流也不會再增加,把這種狀態叫作飽和狀態。就好比,水龍頭(閥門)開關開啟到一定程度以後,無論再怎麼繼續開大,水流量也不會再變大。

    注意:對於NPN三極體,發射極的電流=集電極電流+基極電流。但是因為基極電流很小,所以基本上可以認為發射極電流=集電極電流 = 三極體放大倍數×基極電流

    為了讓三極體能處於工作狀態(比如截止狀態、放大狀態、飽和狀態),還必需要給它提供一定的工作條件,在這裡就不說了!

  • 11 # 每日精彩科技

    首先,我覺得這是一個非常好的問題,也是很多小白使用者困惑之處,下面我將根據自己的經驗認真回答這個問題。

    一、什麼三極體,三極體有什麼作用?

    三極體,稱為半導體三極體,也稱為雙極電晶體和電晶體,是一種半導體電流調節裝置。它的作用是增加到訊號幅度更高的電信訊號的微弱訊號,並將其用作接近開關。

    三極體是半導體電路的主要元件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極體是在具有兩個非常靠近的PNP的半導體半導體晶片上製成的-過渡將半導體元件整體分為三個部分,中間分為基極區,兩側分為發射極和集電極區,位於兩個方向:PNP和NPN。

    三極體的放大效應怎麼理解?

    三極體的放大效應主要包含以下幾個方面,缺一不可!

    1、發射電子

    透過發射極結點處的電阻器Rb加源Ub,起始區域中的大多數載流子(自由電子)不斷穿過發射極結並形成發射極電流le。同時,基極區中的大多數載流子也向發射區的方向散射,但是,由於大多數載流子的濃度遠低於發射區中的載流子的濃度,因此不能這樣考慮電流,因此可以認為發射極結主要代表電子流。

    2、電子在基極區的擴散和複合

    電子進入基極區後,首先在發射極結附近形成緻密化,在濃度差的影響下逐漸形成電子濃度差,這導致電子束沿基極區的集電極結方向擴散,被吸引到集電極場並形成集電極電流IC 。與基區中的六個空氣連線相結合,還有一小部分電子(由於基區非常薄),散射和混合的電子通量之比決定了三極體的放大能力。

    3、收集區中的電子收集

    由於集電極結電壓與反向電壓相結合,因此,由該反向電壓產生的電壓將阻止電子傳播到集電極區域至基極區域,並且散佈在集電極結附近的電子將被吸入集電極區域,從而形成主集電極電流。另外,集電極區中的少數載流子(空穴)也會引起漂移運動,其中在基極區域中產生飽和電流,該飽和電流以icbo表示,該電流很小但對溫度極為敏感。

    我們也可以從電路方面理解三極體的放大效應

    具有公共輻射配置的主放大電路由堆疊在基極和發射極之間的輸入訊號組成,並且耦合電容器C1和ce被認為相對於交流訊號是短路的。輸出訊號從集電極提取到地,耦合電容器C2與直流隔離,僅將交流訊號加到負載電阻RL。放大器電路的整體配置實際上意味著放大器電路中的三極體是常見配置。

    在零輸入時,直流電源向具有不同極化電阻的三極體上的基極和直流集電極提供直流電,並在三極體的三極之間產生一定的恆定電壓。由於耦合電容器的恆定作用,直流電壓無法到達放大電路的輸入和輸出端。

    當透過電容器C1和ce通訊將交流訊號輸入到三極體發射極結點時,發射極結點處的電壓將相交併不斷重複。放大電路中訊號的情況更為複雜,訊號的徵兆包括以下內容:由於三極體上電流的放大,ic通常比ib大數十倍,如果電路引數合適,則輸出電壓可能比輸入電壓高很多倍。 UCE中的交流電包括透過形成輸出電壓的耦合電容器獲得的一部分負載電阻。完整的鏈條加固。

    因此,放大器電路中的三極體的恆定集電極訊號不隨輸入訊號而變化,而交流訊號隨輸入訊號而變化。在放大期間,集電極交流訊號疊加在透過耦合電容器從輸出端接收的直流訊號上,只是一個交流訊號。因此,在分析放大器電路時,可以使用將交流和直流訊號分離成直流和交流通道的方法。我們可以從電路方面理解三極體的放大效應。

  • 12 # zlc嫦

    名詞倒是一大堆,還是在抄書,豈有真懂???從實現發現鎮流器,是一種萬能器。又發生與人物相仿的多維度能量,能與電子產生高振盪,後電晶體輸晶體具有的場効,或磁粒,。又能把能量分開,又重組實現輸碼讀碼。明不???

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