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        三极管的工作原理

        时间:2010-04-13 21:13:20来源:原创 作者:admin 点击:

         

         

        三极管的工作原理

         


         


        三极管是电流放大器件有三个极分别叫做集电极C基极B发射极E分成NPN和PNP两种我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例明一下三极管放大电路的基本原理



        一电流放大



        下面的分析仅对于NPN型硅三极管如上图我?#21069;?#20174;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发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向三极管的放大作用集电极电流受基极电流的控制假设电源 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的比例关系集电极电流的变化量是基极电流变 化量的倍即电流变化被放大了倍我?#21069;Ѧ?#21483;做三极管的放大倍数远大于1例如几十几百我们将一个变化的小信号加到基极跟发射 极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很大的变化集电极电流Ic是流过一个电阻R的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电阻上的电压取出来就得到了放大后的电压信号了


        二偏置电路



        三极管在的放大电路中使用时还加合适的偏置电路这有几个原因首先是三极管BE结的非线性相当于一个二极管基极电流在输入电压 大到程度后才能产生对于硅管常取0.7V当基极与发射极的电压小于0.7V时基极电流就可以认为是0但中要放大的信号往往远比 0.7V要小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小于0.7V时基极电流都是0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用来提供电流的它被叫做基极偏置电阻那么当一个小信号跟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输出信号范围的要求没有加偏置那么只有?#38405;?#20123;的 信号放大而对减小的信号无效没有偏置时集电极电流为0不能再减小了而加上偏置事?#28909;?#38598;电极有的电流当输入的基极电流变小时集电极 电流就可以减小当输入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?#21592;?#25918;大了


        三开关作用



        下面说说三极管的饱和像上面那样的图受到电阻 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限下去的当基极电流的增大不能使集电极电流继续增大 时三极管就进入了饱和判断三极管是否饱和的准则是Ib*¡Ic进入饱和之后三极管的集电极跟发射极的电压将很小可以理解为 一个开关闭合了这样我们就可?#38405;?#19977;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关闭合三极管主要工作在截止和饱和那么这样的三极管我们把它叫做开关管


        四工作



        我们在上面图中将电阻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 £三极管就饱和相当于开关闭合灯泡就亮了控制电流只比灯泡电流的?#36335;种?#19968;大一点就行了就可以用一个小电流来控制一个大电流的通 断基极电流从0慢慢那么灯泡的亮度也会随着在三极管未饱和之前


        对于PNP型三极管分析方法类似不同的地方电流方向跟NPN的刚好相反发射极上面那个箭头方向也反了过?#30784;?#21464;成朝里的了

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