三極體的工作原理:三極體是電放逐大器件,有三個極,分別叫做集電極C,基極B,發射極E。把從基極B流至發射極E的電流叫做基極電流Ib;把從集電極C流至發射極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射極的。三極體的放大作用就是:集電極電流受基極電流的控制(假設電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),並且基極電流很小的變化,會引起集電極電流很大的變化,且變化滿足一定的比例關係: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叫做三極體的放大倍數(β一般遠大於1,例如幾十,幾百)。假如我們將一個變化的小訊號加到基極跟發射極之間,這就會引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大後,導致了Ic很大的變化。那麼根據電壓計算公式U=R*I可以算得,這電阻上電壓就會發生很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來,就得到了放大後的電壓訊號了。三極體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。首先是由於三極體BE結的非線性(相當於一個二極體),基極電流必須在輸進電壓大到一定程度後才能產生(對於矽管,常取0.7V)。當基極與發射極之間的電壓小於0.7V時,基極電流就可以以為是0。但實際中要放大的訊號往往遠比0.7V要小,假如不加偏置的話,這麼小的訊號就不足以引起基極電流的改變(由於小於0.7V時,基極電流都是0)。假如我們事先在三極體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),那麼當一個小訊號跟這個偏置電流疊加在一起時,小訊號就會導致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會被放大並在集電極上輸出。另一個原因就是輸出訊號範圍的要求,假如沒有加偏置,那麼只有對那些增加的訊號放大,而對減小的訊號無效(由於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,當輸進的基極電流變小時,集電極電流就可以減小;當輸進的基極電流增大時,集電極電流就增大。這樣減小的訊號和增大的訊號都可以被放大了。飽和情況。由於受到電阻Rc的限制(Rc是固定值,那麼最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無窮增加下往的。當基極電流的增大,不能使集電極電流繼續增大時,三極體就進進了飽和狀態。一般判定三極體是否飽和的準則是:Ib*β〉Ic。進進飽和狀態之後,三極體的集電極跟發射極之間的電壓將很小,可以理解為一個開封閉合了。這樣我們就可以拿三極體來當作開關使用:當基極電流為0時,三極體集電極電流為0(這叫做三極體截止),相當於開關斷開;當基極電流很大,以至於三極體飽和時,相當於開封閉合。假如三極體主要工作在截止和飽和狀態,那麼這樣的三極體我們一般把它叫做開關管。假如我們在上面這個圖中,將電阻Rc換成一個燈泡,那麼當基極電流為0時,集電極電流為0,燈泡滅。假如基極電流比較大時(大於流過燈泡的電流除以三極體的放大倍數β),三極體就飽和,相當於開封閉合,燈泡就亮了。由於控制電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點就行了,所以就可以用一個小電流來控制一個大電流的通斷。假如基極電流從0慢慢增加,那麼燈泡的亮度也會隨著增加(在三極體未飽和之前)。 除了B極外,C和E極都是可以接負載的,C輸出常用於電壓放大;E通常用於電流放大。
三極體的工作原理:三極體是電放逐大器件,有三個極,分別叫做集電極C,基極B,發射極E。把從基極B流至發射極E的電流叫做基極電流Ib;把從集電極C流至發射極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射極的。三極體的放大作用就是:集電極電流受基極電流的控制(假設電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),並且基極電流很小的變化,會引起集電極電流很大的變化,且變化滿足一定的比例關係: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叫做三極體的放大倍數(β一般遠大於1,例如幾十,幾百)。假如我們將一個變化的小訊號加到基極跟發射極之間,這就會引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大後,導致了Ic很大的變化。那麼根據電壓計算公式U=R*I可以算得,這電阻上電壓就會發生很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來,就得到了放大後的電壓訊號了。三極體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。首先是由於三極體BE結的非線性(相當於一個二極體),基極電流必須在輸進電壓大到一定程度後才能產生(對於矽管,常取0.7V)。當基極與發射極之間的電壓小於0.7V時,基極電流就可以以為是0。但實際中要放大的訊號往往遠比0.7V要小,假如不加偏置的話,這麼小的訊號就不足以引起基極電流的改變(由於小於0.7V時,基極電流都是0)。假如我們事先在三極體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),那麼當一個小訊號跟這個偏置電流疊加在一起時,小訊號就會導致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會被放大並在集電極上輸出。另一個原因就是輸出訊號範圍的要求,假如沒有加偏置,那麼只有對那些增加的訊號放大,而對減小的訊號無效(由於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,當輸進的基極電流變小時,集電極電流就可以減小;當輸進的基極電流增大時,集電極電流就增大。這樣減小的訊號和增大的訊號都可以被放大了。飽和情況。由於受到電阻Rc的限制(Rc是固定值,那麼最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無窮增加下往的。當基極電流的增大,不能使集電極電流繼續增大時,三極體就進進了飽和狀態。一般判定三極體是否飽和的準則是:Ib*β〉Ic。進進飽和狀態之後,三極體的集電極跟發射極之間的電壓將很小,可以理解為一個開封閉合了。這樣我們就可以拿三極體來當作開關使用:當基極電流為0時,三極體集電極電流為0(這叫做三極體截止),相當於開關斷開;當基極電流很大,以至於三極體飽和時,相當於開封閉合。假如三極體主要工作在截止和飽和狀態,那麼這樣的三極體我們一般把它叫做開關管。假如我們在上面這個圖中,將電阻Rc換成一個燈泡,那麼當基極電流為0時,集電極電流為0,燈泡滅。假如基極電流比較大時(大於流過燈泡的電流除以三極體的放大倍數β),三極體就飽和,相當於開封閉合,燈泡就亮了。由於控制電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點就行了,所以就可以用一個小電流來控制一個大電流的通斷。假如基極電流從0慢慢增加,那麼燈泡的亮度也會隨著增加(在三極體未飽和之前)。 除了B極外,C和E極都是可以接負載的,C輸出常用於電壓放大;E通常用於電流放大。