晶體三極管的放大作用晶體管是一個(gè)電流控制組件,其集極電流IC可以由基極電流IB控制,只需輕微的改變基流IB就可以引起很大的集流變化IC。由于晶體管基流IB的輕微變化可以控制較大的集流IC,我們利用這一特點(diǎn),用它來(lái)放大微弱的電信號(hào),稱為晶體管的放大作用(AmplificaTIon),簡(jiǎn)稱晶體管放大。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),晶體管的放大原理是把微弱的電信號(hào)(微弱的電壓信號(hào)Vi)加在基極上,使基極電流按電信號(hào)變化,通過(guò)晶體管的電流控制作用,就可以在負(fù)載上得到與原信號(hào)變化一樣,但增強(qiáng)了的電信號(hào)(較大的電壓信號(hào)Vo)。三極管的作用:三極管是電流放大器件,有三個(gè)極,分別叫做集電極C,基極B,發(fā)射極E。分成NPN和PNP兩種。我們*以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來(lái)說(shuō)明一下三極管放大電路的基本原理。一、電流放大下面的分析*對(duì)于NPN型硅三極管。如上圖所示,我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib;把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的,所以發(fā)射極E上就用了一個(gè)箭頭來(lái)表示電流的方向。三極管的放大作用就是:集電極電流受基極電流的控制(假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),并且基極電流很小的變化。三極管作為電子電路主要元件,能放大電信號(hào),是眾多設(shè)備的 “信號(hào)增強(qiáng)器”。金華半導(dǎo)體三極管參數(shù)
三極管放大電路的原理:信號(hào)放大輸入信號(hào)Ui經(jīng)C1耦合到VT的基極,使VT的基極電流Ib隨Ui變化而變化,致使VT的發(fā)射極電流Ie隨之變化,并且變化量為(1+β)Ib。Ie在R2兩端產(chǎn)生隨之變化的壓降U2。U2經(jīng)C2耦合后得到交流輸出信號(hào)Uo。由于Uo與Ui的相位相同,所以該放大器也叫射極跟隨放大器,簡(jiǎn)稱射極跟隨器。通過(guò)以上分析可知,共集電極放大器的輸入信號(hào)Ui是從放大器的基極、發(fā)射極之間輸入的,輸出信號(hào)Uo取自發(fā)射極。由于U2等于Ub?0.6V,所以該放大器有電流放大功能,而沒(méi)有電壓放大功能。臺(tái)州高頻三極管測(cè)量方法三極管的放大作用源于基極微弱電流對(duì)集電極較大電流的控制效應(yīng)。
那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí),小信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會(huì)被放大并在集電極上輸出。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào)范圍的要求,如果沒(méi)有加偏置,那么只有對(duì)那些增加的信號(hào)放大,而對(duì)減小的信號(hào)無(wú)效(因?yàn)闆](méi)有偏置時(shí)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(dāng)輸入的基極電流變小時(shí),集電極電流就可以減小;當(dāng)輸入的基極電流增大時(shí),集電極電流就增大。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。三、開關(guān)作用下面說(shuō)說(shuō)三極管的飽和情況。像上面那樣的圖,因?yàn)槭艿诫娮鑂c的限制(Rc是固定值,那么比較大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無(wú)限增加下去的。當(dāng)基極電流的增大,不能使集電極電流繼續(xù)增大時(shí),三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否飽和的準(zhǔn)則是:Ib*β〉Ic。進(jìn)入飽和狀態(tài)之后,三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很小,可以理解為一個(gè)開關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來(lái)當(dāng)作開關(guān)使用:當(dāng)基極電流為0時(shí),三極管集電極電流為0(這叫做三極管截止),相當(dāng)于開關(guān)斷開;當(dāng)基極電流很大,以至于三極管飽和時(shí),相當(dāng)于開關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài)。
三極管的噪聲特性也是我們需要考慮的一個(gè)因素。在一些對(duì)噪聲要求較高的電路中,如音頻放大器、測(cè)量?jī)x器等,三極管的噪聲會(huì)對(duì)電路的性能產(chǎn)生較大的影響。三極管的噪聲主要來(lái)源于熱噪聲、散粒噪聲和閃爍噪聲等。熱噪聲是由于電子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲,散粒噪聲是由于電子的離散性而產(chǎn)生的噪聲,閃爍噪聲則是由于三極管內(nèi)部的缺陷和雜質(zhì)而產(chǎn)生的噪聲。為了降低三極管的噪聲,我們可以選擇低噪聲的三極管,或者在電路中采取一些降噪措施,如采用屏蔽、濾波等方法。屏蔽可以減少外界電磁干擾對(duì)三極管的影響,濾波則可以去除電路中的噪聲信號(hào)。此外,合理設(shè)計(jì)電路的工作點(diǎn),也可以減小三極管的噪聲。工作點(diǎn)的選擇需要考慮三極管的噪聲特性和電路的要求,以達(dá)到的降噪效果。三極管如電路世界的精靈,三個(gè)電極巧妙協(xié)作,能放大微弱信號(hào),于電子設(shè)備中施展魔法,讓信息傳輸清晰流暢。
晶體三極管出現(xiàn)之前是真空電子三極管在電子電路中以放大、開關(guān)功能控制電流。真空電子管存在笨重、耗能、反應(yīng)慢等缺點(diǎn)。二戰(zhàn)時(shí),需要一種穩(wěn)定可靠、快速靈敏的電信號(hào)放大元件,研究成果在二戰(zhàn)結(jié)束后獲得。早期,由于鍺晶體較易獲得,主要研制應(yīng)用的是鍺晶體三極管。硅晶體出現(xiàn)后,由于硅管生產(chǎn)工藝很高效,鍺管逐漸被淘汰。經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,三極管種類繁多,形貌各異。小功率三極管一般為塑料包封;大功率三極管一般為金屬鐵殼包封。三極管是電子領(lǐng)域的精靈,基極輕啟信號(hào)之門,集電極與發(fā)射極攜手,讓微弱信號(hào)茁壯成長(zhǎng),于電路舞臺(tái)中綻放。寧波IC三極管接線圖
三極管的頻率特性限制其高頻應(yīng)用,需選高頻型號(hào)應(yīng)對(duì)高頻信號(hào)。金華半導(dǎo)體三極管參數(shù)
1.光敏二極管的簡(jiǎn)易判別方法(1)電阻測(cè)量法用萬(wàn)用表1k檔,測(cè)正向電阻約10kΩ左右。在無(wú)光照情況下,反向電阻應(yīng)為∞,反向電阻不是∞,說(shuō)明漏電流大;有光照時(shí),反向電阻應(yīng)隨光照增強(qiáng)而減小,阻值小至幾kΩ或1kΩ以下。(2)電壓測(cè)量法用萬(wàn)用表1V檔(無(wú)1V檔可用1.5V或3V檔),紅表筆接光敏二極管的“十”極,黑表筆接“-”極,在光照情況下,其電壓應(yīng)與光照度成比例,一般可達(dá)0.2~0.4V。(3)短路電流測(cè)量法用萬(wàn)用表50mA或500mA電流檔,紅表筆接光敏二極管的“十”極,黑表筆接“-”極,在白熾燈下(不能用日光燈),應(yīng)隨光照的增強(qiáng),其電流隨之增加。短路電流,可達(dá)數(shù)十mA~數(shù)百mA。2.光敏三極管光敏三極管又稱光電三極管,它也是光電轉(zhuǎn)換器件,可以等效的看作是由一個(gè)光敏二極管和一只半導(dǎo)體三極管結(jié)合而成,故具有放大作用。光敏三極管**常用的材料是硅,一般情況下,只引出集電極和發(fā)射極,其外形與發(fā)光二極管相同。光敏三極管的簡(jiǎn)易判別方法是:(1)電阻測(cè)量法用萬(wàn)用表1k檔,紅表筆接光敏三極管的發(fā)射極,黑表筆接集電極。無(wú)光照時(shí),指針微動(dòng)并接近∞;有光照時(shí),應(yīng)隨光照的增強(qiáng),其電阻變小,可達(dá)1kΩ以下。若黑表筆接光敏三極管的發(fā)射極,紅表筆接集電極。金華半導(dǎo)體三極管參數(shù)