三極管放大電路基本原理

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上傳日期: 2020-04-01

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標簽:電子技術(495)放大電路(765)三極管(1175)

  三極管放大電路基本原理

  三極管放大電路基本原理,這是一個關于三極管電路原理的說明文件。三極管是電流放大器件,有三個極,分別叫做集電極C,基極B,發射極E。分成NPN和PNP兩種。以NPN三極管的共發射極放大電路為例來說明三極管放大電路的基本原理。

  中文名 三極管放大電路基本原理 構 成 發射極E,基極B,集電極C 定 義 電流放大器件 分 類 模擬電子技術

  三極管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:

  首先是由于三極管BE結的非線性(相當于一個二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產生(對于硅管,常取0.7v)。當基極與發射極之間的電壓小于0.7v時,基極電流就可以認為是0。但實際中要放大的信號往往遠比0.7v要小,如果不加偏置的話,這么小的信號就不足以引起基極電流的改變(因為小于0.7v時,基極電流都是0)。如果我們事先在三極管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),那么當一個小信號跟這個偏置電流疊加在一起時,小信號就會導致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會被放大并在集電極上輸出。

  另一個原因就是輸出信號范圍的要求,如果沒有加偏置,那么只有對那些增加的信號放大,而對減小的信號無效(因為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,當輸入的基極電流變小時,集電極電流就可以減小;當輸入的基極電流增大時,集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。

  

  三極管的飽和情況。像右邊那樣的圖,因為受到電阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無限增加下去的。當基極電流的增大,不能使集電極電流繼續增大時,三極管就進入了飽和狀態。一般判斷三極管是否飽和的準則是:Ib*β〉Ic。進入飽和狀態之后,三極管的集電極跟發射極之間的電壓將很小,可以理解為一個開關閉合了。這樣我們就可以拿三極管來當作開關使用:當基極電流為0時,三極管集電極電流為0(這叫做三極管截止),相當于開關斷開;當基極電流很大,以至于三極管飽和時,相當于開關閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態,那么這樣的三極管我們一般把它叫做開關管。

  如果我們在上面這個圖中,將電阻Rc換成一個燈泡,那么當基極電流為0時,集電極電流為0,燈泡滅。如果基極電流比較大時(大于流過燈泡的電流除以三極管的放大倍數β),三極管就飽和,相當于開關閉合,燈泡就亮了。由于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。如果基極電流從0慢慢增加,那么燈泡的亮度也會隨著增加(在三極管未飽和之前)。

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