三极管放大原理

2021-03-06 20:40:30 字数 5438 阅读 3760

1楼:木头大宝剑

总共5个问题:

1.三极管放大原理,简单的说:管子工作前题是be结加正向电压bc结加反向电压,然后1.

发射区向基区扩散电子,2.电子在基区边界扩散与复合,空穴由外电源补充,维持电流。3.

电子被集电极收集。改变基极电流就可以改变集电极电流:ic=bib

集电结反偏,就是给集电极加反向电压,用电源ec提供。发射结正偏,就是给基极加正向偏置电压,由偏置电路电阻提供。

2.理论上是可以使一个三极管同时实现开关与放大,因为放大是介于开与关之间的状态。实际应用中没有这样做的,因为开关作用经常被用于控制电路,例如电机启动、停止。

放大作用经常用于小信号模拟电路中,例如家电音响、通讯等等。日常生活中没有同时使用一个三极管兼做2个任务的例子。

3.三极管用于放大时,一般信号电压在几个-十几个毫伏,也就是说在0.7伏左右小幅上下波动范围。

作为开关使用时,一般以0伏为界限,为了可靠开关,三极管基极电压在开状态时输入+3-5伏,关状态时输入-2--5伏(以npn管为例)。

4.三极管放大的是电流,但是通过集电极电阻可以转换为电压输出,也就是说,既可以放大电流,也可以放大电压,根据需要都能做到。

2楼:泉国英买婉

在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大?

为什么接了个电阻就可以将电流放大转换成电压放大???

说下原理可以吗?

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在基本的放大电路中,我们通常看到集电极与集电极电阻中间,分接了一个耦合电容,且它的值一般都有取得比较大,因它与地构成交流的输出端;基极耦合电容.基极电阻.基b到射e.

最后到地构成输入.

一.电流的放大.

三极管在某个电路里,如果有一个小的信号流入电路,它的路

线为\\\从基极耦合电容

到基极电阻到基b到射e,最后到地.

注入的信号电流改变了三极管内部电子的运动,即由be的电流变化,引起ce的电流变化,电路空载时,ce的电压变化是较小的.当然,我现在不去理ce的变化怎么样,反正三极管的内部电子运动发生了变化,这是肯定的.那么输入的信号电流,引起了电路电源的电流经过集电极电阻到c到e,再到电路电源的负端,即c到地端的电流有了一定的流动,那么,我把这理解为基极电流的改变引起了集电极电流的改变,也把它理解作电流的放大.

二.电流放大转换成电压放大?

输入电流引起了集电极电流的变化,我们看到在集电极上端接了一个阻值不是很大的电阻,这个电阻在这里起了重要作用----有了集电极电流在串联路线的流动,当它经过集电级电阻时,在这个电阻上肯定要产生一定的压降,比如电源电压为12伏时,假如在电阻两端产生了5伏电压,那么就是12-5=7伏.

这个电路在没有信号时,假如输出为12伏电压,在有信号时,输出7伏电压,那么我们可以认为这个放大电路工作在7伏与12伏状态下.我们可不可以这样考虑呢--小的输入信号电流的有与无,最终成为了输出信号的电压变化了.我是这样理解的:

小的输入信号它的电流很微弱,电压也很微弱,但经过三极管的放大作用,输入信号的电压由很小变为了7伏,它变强了.

还有,共发射极电路,输入电阻越大越好,输出越小越好?

有点不明白?

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我认为,只要是放大电路,都是输入电阻越大越好,输出越小越好.

我是这样理解的:如有某个三极管放大电路,它的输入电阻为101千欧(100千欧的基极电阻+1千欧的be间电阻),它消耗信号源功率

p=u*u(不去理它信号电压为多少)/r=u*u/101千欧(单位:mw)

当然r越大,值越小,消耗的信号源信号也就小了,且整个电路的消耗电能也就小了.

输出越小越好?--什么是输出电阻呢?

比如在那个基本的三极管放大电路中,rl(负载本身的电阻)+rc(集电极电阻)就是电路的输出电阻了.

rl+rc的值越大,在集电极电阻和负载上消耗电能越多,那当然不经济.

3楼:盖兰柳茶

在没有导通时,三极管的发射机极合集电极之间存在一个很高的势垒(背靠背的二极管),这个势垒能够阻止载流子的通过。当向基区注入电流时,注入的载流子改变了基区的势垒高度。而且基区越薄,势垒高度的变化就越显著。

举个例子。二个棒球运动员相对站立,互相扔球。扔小球的速率为10。

费力指数为10。但是现在中间站了一个人,哪一个网子将所有的球都挡住了,所以接球手接不到球。当中间站着的人花一分力气将网降低,这样使得有5个球能通过被接球手接住。

因为降低网子高度很省力,比投球省力气得多,这样就实现了1分力气换5分力气的事,这就是放大。

三极管就是这样实现了用一个小信号:基极电流,来控制一个大信号:发射极到集电极的电流的目的,于是就实现了信号放大。如果你能理解半导体器件分析的能带图,就能更好的理解这个问题。

4楼:苏堤旧事

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。

以npn型硅三极管为例,我们把从基极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,所以发射极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)。

如果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。如果集电极电流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。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。

5楼:辛淑兰充巳

三极管的工作原理

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。ic

的变化量与ib变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=δic/δib,

δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。

三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫建立偏置,否则会放大失真。

在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压ub升高时,ib变大,ic也变大,ic

在集电极电阻rc的压降也越大,所以三极管集电极电压uc会降低,且ub越高,uc就越低,δuc=δub。仅供参考

6楼:霓裳种子

可以同时实现开关和放大,三机关工作有三个状态,截止,放大,饱和。开关是指达到三极管导通的初始值,从截至区域到达导通状态。导通进入放大状态,就实现放大了呀,关断当然和导通同理哈,其实就是分析三极管的c,b,e极相应的电压电流值间的关系哈。

放大电流,但电流可以通过电阻就转化为电压了哈。

去看看模电书哈,书上详细些。

愿你早点明白!

7楼:匿名用户

极管的工作原理及基础知识

1 三极管的结构和分类

其共同特征就是具有三个电极,这就是“三极管”简称的来历。通俗来讲,三极管内部为由p型半导体和n型半导体组成的三层结构,根据分层次序分为npn型和pnp型两大类。

上述三层结构即为三极管的三个区, 中间比较薄的一层为基区,另外两层同为n型或p型,其中尺寸相对较小、多数载流子浓度相对较高的一层为发射区,另一层则为集电区。三极管的这种内部结构特点,是三极管能够起放大作用的内部条件。

三个区各自引出三个电极,分别为基极(b) 、发射极(e)和集电极(c)。

如图b所示,三层结构可以形成两个pn结,分别称为发射结和集电结。三极管符号中的箭头方向就是表示发射结的方向。

三极管内部结构中有两个具有单向导电性的pn结,因此当然可以用作开关元件,但同时三极管还是一个放大元件,正是它的出现促使了电子技术的飞跃发展。

2 三极管的电流放大作用

直流电压源vcc应大于vbb,从而使电路满足放大的外部条件:发射结正向偏置,集电极反向偏置。改变可调电阻rb,基极电流ib,集电极电流ic 和发射极电流ie都会发生变化,由测量结果可以得出以下结论:

(1) ie = ib + ic ( 符合克希荷夫电流定理)

(2) ic ≈ ib ×? ( ?称为电流放大系数,可表征三极管的电流放大能力)

(3)△ ic ≈ △ ib ×?

由上可见,三极管是一种具有电流放大作用的模拟器件。

3 三极管的放大原理

以下用npn三极管为例说明其内部载流子运动规律和电流放大

原理,1、发射区向基区扩散电子:由于发射结处于正向偏置,发射区的多数载流子(自由电子)不断扩散到基区,并不断从电源补充进电子,形成发射极电流ie。

2、电子在基区扩散和复合:由于基区很薄,其多数载流子(空穴)浓度很低,所以从发射极扩散过来的电子只有很少部分可以和基区空穴复合,形成比较小的基极电流ib,而剩下的绝大部分电子都能扩散到集电结边缘。

3、集电区收集从发射区扩散过来的电子:由于集电结反向偏置,可将从发射区扩散到基区并到达集电区边缘的电子拉入集电区,从而形成较大的集电极电流ic。

4 三极管的输入输出特性

三极管的输入特性是指当集-射极电压uce为常数时,基极电流ib与基-射极电压ube之间的关系曲线。

对硅管而言,当uce超过1v时,集电结已经达到足够反偏,可以把从发射区扩散到基区的电子中的绝大部分拉入集电区。如果此时再增大uce ,只要ube保持不变(从发射区发射到基区的电子数就一定), ib也就基本不变。就是说,当uce超过1v后的输入特性曲线基本上是重合的。

由图可见,和二极管的伏安特性一样,三极管的输入特性也有一段死区,只有当ube大于死区电压时,三极管才会出现基极电流ib。通常硅管的死区电压约为0.5v,锗管约为0.

1v。在正常工作情况下,npn型硅管的发射结电压ube为0.6~0.

7v,pnp型锗管的发射结电压ube为-0.2~ -0.3v。

三极管的输出特性是指当基极电流ib一定时,集电极电流ic与集-射极电压uce之间的关系曲线。在不同的ib下,可得出不同的曲线,所以三极管的输出特性是一组曲线。通常把输出特性曲线分为三个工作区:

1、放大区:输出特性曲线的近于水平部分是放大区。在放大区, ic = ib ×?

,由于在不同ib下电流放大系数近似相等,所以放大区也称为线性区。**管要工作在放大区,发射结必须处于正向偏置,集电结则应处于反向偏置,对硅管而言应使ube>0,ubc<0。

2、截止区: ib = 0的曲线以下的区域称为截止区。实际上,对npn硅管而言,当ube<0.

5v时即已开始截止,但是为了使三极管可靠截止,常使ube≤0v,此时发射结和集电结均处于反向偏置。

3、饱和区:输出特性曲线的陡直部分是饱和区,此时ib的变化对 ic的影响较小,放大区的?不再适用于饱和区 。在饱和区, uce<ube,发射结和集电结均处于正向偏置。

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