三极管的电流放大原理
三极管三个电流的关系
三极管三个电流的关系以三极管三个电流的关系为标题,本文将就这一主题展开讨论,详细介绍三极管的工作原理以及三个电流之间的关系。
一、三极管的工作原理三极管是一种非线性电子器件,由发射极、基极和集电极组成。
通过控制基极电流,可以使集电极电流发生变化,从而实现信号放大的功能。
在三极管中,基极电流(IB)控制着集电极电流(IC)的放大倍数,而发射极电流(IE)等于基极电流和集电极电流之和,即IE = IB + IC。
这三个电流之间的关系非常重要,对于三极管的工作状态和性能有着直接影响。
二、三极管的工作状态根据三极管的工作状态,可以将其分为截止区、放大区和饱和区三种状态。
1. 截止区:当基极电流为零时,三极管处于截止区,此时集电极电流非常小,即IC ≈ 0。
发射极电流等于零,即IE = 0。
三极管不起放大作用,相当于一个断开的开关。
2. 放大区:当基极电流适当增大时,三极管进入放大区。
此时集电极电流会随着基极电流的变化而变化,即IC = β × IB(β为三极管的放大倍数)。
发射极电流等于基极电流和集电极电流之和,即IE = IB + IC。
3. 饱和区:当基极电流进一步增大时,三极管进入饱和区。
此时集电极电流达到最大值,即IC饱和。
发射极电流等于基极电流和集电极电流之和,即IE = IB + IC饱和。
在三极管的放大区,集电极电流与基极电流之间存在着放大倍数的关系,即IC = β × IB。
这个放大倍数β是三极管的重要参数,决定了三极管的放大能力。
在实际应用中,为了保证三极管的工作稳定,通常会将基极电流控制在一个适当的范围内,以使集电极电流能够得到准确的放大。
而发射极电流等于基极电流和集电极电流之和,即IE = IB + IC。
需要注意的是,三极管的放大倍数β并不是一个固定的值,它会受到温度、工作电压等因素的影响而发生变化。
因此,在实际设计电路时,需要根据具体的应用要求选择合适的三极管型号,并注意其参数的变化范围。
三极管的电流分配和放大作用
三极管的电流分配和放大作用三极管是一种半导体器件,常用于放大电路中。
它由三个不同掺杂程度的半导体区域组成,分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
通过控制基极电流的大小,可以实现对集电极电流的放大。
三极管的电流分配是指输入电流和输出电流之间的关系。
根据三极管的结构特性,当电流通过基极-发射极(Base-Emitter)区域时,会存在由载流子(电子或空穴)组成的电流。
这些载流子会在基极和集电极之间形成一个电流放大作用。
具体来说,当基极电流增加时,由于三极管放大作用,集电极电流也会相应增加。
在晶体管功能电路中,晶体管很重要的一个应用是作为放大器。
三极管放大器是利用晶体管的放大作用来放大电流和电压的设备。
具体来说,当输入信号通过基极-发射极之间的电流控制之后,集电极电流会根据三极管的放大倍数(即集电极电流和基极电流的比值)进行放大。
通过适当的电路设计和控制,可以实现对输入信号的放大,从而使输出信号的幅度增大。
三极管放大器的工作过程可以通过分析基极电流和集电极电流之间的关系来理解。
基极电流通过三极管的放大作用进一步放大,形成集电极电流。
当输入信号的幅度较小时,三极管的放大倍数较高,集电极电流的变化较大,即可以实现较大幅度的电流放大。
然而,当输入信号的幅度较大时,三极管的放大倍数会减小,集电极电流的变化幅度也会减小,即电流放大效果会减弱。
这是因为三极管的电流放大作用是非线性的,随着基极电流的增大,其收敛变化趋势会逐渐平稳。
综上所述,三极管的电流分配和放大作用在电子领域有着重要的应用。
通过合理的电路设计和控制,可以实现对输入信号的放大,从而满足电子设备对信号放大的需求。
在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的电流分配和放大方式,以达到最佳的放大效果。
三极管扩流电路
三极管扩流电路三极管扩流电路是一种常见的电子电路,可以用于放大电流信号。
它由三个不同类型的晶体管组成,分别是发射极、基极和集电极。
三极管扩流电路的原理是利用晶体管的放大作用,使输入信号的电流得到放大,从而实现电流的扩大。
三极管扩流电路的基本结构如下:输入信号通过电阻接入基极,经过放大后从集电极输出。
其中,基极是控制电流的输入端,集电极是从电路中输出电流的端子,发射极则连接到电源的负极。
通过在基极和发射极之间施加适当的电压,可以控制三极管的输出电流。
三极管扩流电路有许多应用,其中最常见的就是作为放大电路使用。
在放大电路中,输入信号经过三极管的放大作用,使得输出电流得到放大。
这样可以实现对电流信号的放大,从而满足不同应用场景的需求。
三极管扩流电路还可以用于功率放大。
在功率放大电路中,三极管可以承受较大的电流和功率,因此可以用于驱动大功率负载。
通过调整输入信号的大小,可以控制输出电流的大小,实现对负载的控制。
三极管扩流电路还可以用于开关电路。
在开关电路中,三极管可以起到开关的作用,通过控制输入信号的大小,可以控制输出电流的开关状态。
这种开关电路常用于数字电路中,可以实现逻辑电平的转换。
三极管扩流电路还可以用于信号调节。
在信号调节电路中,通过调整输入信号的大小,可以控制输出电流的大小,实现对信号的调节。
这种信号调节电路常用于音频设备和通信设备中,可以实现音量的调节和信号的衰减。
三极管扩流电路是一种常见且重要的电子电路,可以实现对电流信号的放大、功率放大、开关控制和信号调节等功能。
它在各种电子设备中都有广泛的应用,是现代电子技术中不可或缺的一部分。
通过了解和掌握三极管扩流电路的原理和应用,可以更好地理解和应用电子技术。
三极管的电流放大原理 演示文稿
当输入电压ui由+U2跳变到-U1时,存 储电荷不能立即消失,而是在反向电 压作用下产生漂移运动而形成反向基 流,促使超量存储电荷泄放。在存储 电荷完全消失前,集电极电流维持ICS 不变,直至存储电荷全部消散,晶体 管才开始退出饱和状态,iC开始下降。 这个过程所需要的时间称为存储时间ts。
基区存储的多余电荷全部消失后,基 区中的电子在反向电压作用下越来越 少,集电极电流iC也不断减小,并逐 渐接近于零。集电极电流由0.9ICS降 至0.1ICS所需的时间称为下降时间tf。
(2)场效应管是利用多数载 流子导电,所以称之为单极 型器件,而晶体管是即有多 数载 流子,也利用少数载流
子导电。被称之为双极型器 件。
(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换 使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管 好。
(4)场效应管能在很小电流和很低电压的 条件下工作,而且它的制造工艺可以很方 便地 把很多场效应管集成在一块硅片上, 因此场效应管在大规模集成电路中
Ic与Ib是维持一定的比例关系
即: β1=Ic/Ib 式中:β--称为直流放大倍数, 集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化 量△Ib之比为: β= △Ic/△Ib 式中β--称为交 流电流放大倍数,由于低频时β1和β区分,β值约为几十至一百多。三极管 是一种电 流放大器件,但在实际使用中常常 利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变 为电压放大作用。
经过延迟时间td后,发射区不断向基区注入电子, 电子在基区积累,并向集电区扩散,形成集电极 电流iC。随着基区电子浓度的增加,iC不断增大。 iC上升到最大值的90%所需要的时间称为上升时 间tr。
开通时间ton =td+tr
开通时间的长短取决于晶体管的结构和电路工 作条件。
三极管放大作用的理解
三极管放大作用的理解三极管(又称晶体三极管或双极型晶体管)是一种半导体器件,由三个掺杂不同材料的半导体材料构成,主要包括一个发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
由于其结构的不同,三极管拥有放大、开关和稳压等功能,其中最为重要的就是其放大功能。
三极管的放大作用可以分为电流放大作用和电压放大作用两个方面。
电流放大作用:三极管的放大作用实际上是基于电流的放大。
在三极管的工作中,将一个小的输入电流传入基极,通过增强作用使得输出电流大于输入电流。
在这个过程中,输入电流的小变化会导致输出电流的大变化,从而实现电流的放大。
这种放大作用在电子电路中非常重要,例如在功放电路和放大器电路中经常使用。
电压放大作用:电流无法直接产生作用,通常需要与电压相结合。
在三极管的放大作用中,电流放大作用的另一种表现就是电压放大作用。
当输入电压变化时,三极管会放大这个变化,以产生更大的输出电压变化。
三极管放大的工作点的选择:三极管的工作点是指三极管在放大状态下的静态工作点。
为了实现良好的放大效果,工作点的选择非常关键。
通常情况下,工作点会被选择在靠近集电极工作正常放大状态的区域,以确保输入信号的放大效果。
综上所述,三极管放大作用的实现是通过控制基极电流,进而控制集电极和发射极之间的电流。
三极管放大作用主要表现为电流的放大和电压的放大两个方面。
而放大的实现则依赖于三极管的工作状态和工作点的选择。
三极管放大作用广泛应用于电子电路中,包括放大器、功放等电路中,对于电子设备的性能提升和信号处理具有重要意义。
晶体三极管_结构及放大原理
晶体三极管又称晶体管、双极型晶体管;在晶体管中有两类不同的载流子参与导电。
一、晶体管的结构和类型
1.晶体管的结构
在同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,就形成三极管。
2.晶体管的类型
基极为P的称为NPN型,基极为N的称为PNP型。
二、晶体管的电流放大作用
晶体管的放大状态的外部条件:发射结正偏且集电结反偏。
发射结正偏:发射区的载流子可以扩散到基区
集电结反偏:基区的非平衡少子(从发射区扩散到基区的载流子)可以漂移到集电区。
如果发射结正偏,集电结也正偏,出现的情况将是发射区的载流子扩散到基区,同时集电区的载流子也漂移到基区。
1.晶体管内部载流子运动
①发射结正偏:发射区载流子向基区扩散,基区空穴向发射区漂移
②集电极反偏,非平衡少子运动:从发射区过来的载流子到达基区后,称为非平衡少子(基区是P带正电,载流子是电子,所以是非平衡少子;基区空穴虽然是多子,但是数量比较少),一方面与基区的空穴复合(少量);另一方面,由于集电极反偏,会产生非平衡少子的漂移运动,非平衡少子从基区漂移到集电极,从而产生漂移电流。
由于集电极面积非常大,所以可以产生比较大的漂移电流(到达基区的载流子,由于集电极反偏,所以对基区的非平衡少子有吸引,集电极带正电,非平衡少子带负电)
③集电极反偏,少子漂移电流:由于集电结反偏,处于基区的少子(电子)会漂移运到到集电区;集电区的少子(空穴)会漂移运动到基区
2.晶体管中的电流分关系
三、共射电路放大系数
1.直流放大系数:放大系数:I c=(1+β)I B
2.交流放大系数:直流电流放大系数可以代替交流电流放大系数
四、结语
希望本文对大家能够有所帮助。
三极管的电流放大原理
三极管的电流放大原理
三极管是一种电子器件,其主要作用是放大电流信号。
其电流放大原理是基于PN结的导电特性和控制栅的电场效应。
在三极管中,有三个区域:发射区、基区和集电区。
基区两侧分别形成PN结,其中一侧连接发射极,另一侧连接集电极。
当电流通过发射极时,PN结被偏置,使得基区成为轻度导体。
当控制栅施加电场时,会在基区中形成更大的电子云,从而增加基区的导电性能。
这样,当控制栅的电场强度增加时,基区的电导率也随之增加,从而使得集电极处的电流增大,实现电流放大的效果。
三极管的电流放大原理可以用以下公式表示:Ic = β×Ib,其中Ic表示集电极处的电流,Ib表示基极处的电流,β表示三极管的电流放大系数。
这说明,通过控制栅的电场效应,可以实现对基极处电流的放大,从而使得集电极处的电流也随之放大。
总之,三极管的电流放大原理是基于PN结导电特性和控制栅的电场效应,通过控制栅施加电场,实现对基极处电流的放大,从而使得集电极处的电流也随之放大。
- 1 -。
三极管的工作原理及开关电路
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来说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。
如上图所示,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。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。
如果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就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个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。
三极管的放大作用
三极管的放大作用三极管是一种电子元件,由三个控制电极(基极、发射极和集电极)构成,广泛应用于电子电路中的放大器电路。
三极管能够将输入信号放大,并以高电压、高电流方式输出。
它的放大作用使其成为许多电子设备的核心部件,如收音机、电视机、计算机等。
首先是电流放大作用。
三极管的基极控制着发射极与集电极之间的电流。
当输入信号加到基极时,根据基极电压的变化,三极管的发射极与集电极之间的电流也会随之变化。
这个变化的电流将会放大输入信号的电流,实现电流的放大作用。
其次是电压放大作用。
三极管的发射极与集电极之间的电流变化会引起电压的变化。
根据欧姆定律可知,电流通过电阻会引起电压的变化。
三极管中的负载电阻起到了这个作用。
当基极电流变化时,通过负载电阻的电流也会变化,从而在负载电阻两端产生一个电压变化。
这个电压变化就是信号的放大。
最后是功率放大作用。
三极管的发射极和集电极之间通常是高功率信号,同时发射极与集电极之间的电流也较大。
因此,三极管能够将低功率信号放大为高功率信号。
这样一来,三极管就能够驱动要求较高功率的负载,例如扬声器等。
当输入信号较小时,三极管处于截止状态。
在这种状态下,基极电流很小,使发射极电流与集电极电流都很小。
此时,放大器处于关闭状态,无放大作用。
随着输入信号逐渐增大,基极电流也随之增大,三极管逐渐进入放大状态。
发射极电流与集电极电流增大,使得输出电流放大。
在这种状态下,三极管具有放大作用,可以放大输入信号的电流和电压。
当输入信号进一步增大时,三极管会进入饱和状态。
在这种状态下,基极电流达到最大值,且无法进一步增大。
此时,三极管的发射极与集电极之间的电流也达到最大值。
在饱和状态下,三极管不再有放大作用。
总之,三极管通过控制基极电流,能够实现输入信号的电流、电压和功率的放大。
它的放大作用在电子电路中起到至关重要的作用,使得我们能够实现各种电子设备的正常工作。
三极管电流放大的内部条件
三极管电流放大的内部条件
三极管电流放大的内部条件包括:
1. 基极电流控制:三极管的基极电流对其集电极电流的大小具有很强的控制作用,小的基极电流可以控制大的集电极电流,实现电流放大。
2. 利用 PN 结的整流作用:根据三极管本身的内部结构可以知道,它由 P 型半导体、N 型半导体以及 P 型半导体组成,因此基极到发射极之间的 PN 结是一个可以进行整流的 PN 结,这个 PN 结具有单向导电性,可以让电流从基极流向发射极。
3. 收集电极电场控制:当三极管中的电子受到基极注入的电流的驱动,经过发射极发射之后,进入到集电极区域,这个区域中存在一个电场,这个电场对于集电极电流的大小起了很重要的作用,当电场强度较大时,集电极电流也会随之增大。
以上就是三极管电流放大的内部条件。
三极管 工作原理
三极管工作原理
三极管是一种用于放大和开关电信号的电子器件,其基本工作原理为控制输入信号在输出端的放大和控制。
三极管由三个电极组成:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
基极负责控制电流的流动,发射极负责放大电流,集电极负责收集电流。
工作原理如下:
1. 开关状态:当基极电压低于发射极电压时,三极管处于关闭状态。
集电极和发射极之间没有电流流动。
2. 放大状态:当基极电压高于发射极电压时,三极管进入放大状态。
这时,集电极和发射极之间开始有电流流动,该电流被放大并从集电极输出。
在放大状态下,控制输入信号通常加在基极上,而输出信号则从集电极获取。
由于三极管为放大器,它可以将较小的输入信号放大成较大的输出信号,从而实现放大功能。
三极管还可以用作开关。
当基极电压足够高时,三极管进入饱和区,此时集电极和发射极之间的电流达到最大值。
当基极电压较低时,三极管进入截止区,此时集电极和发射极之间没有电流流动。
这种开关特性使得三极管可以在电路中实现开关功能。
总之,三极管通过控制基极电压来调节集电极和发射极之间的电流,可实现信号的放大和开关功能。
三极管及场效应管原理及参数
晶体三极管一、三极管的电流放大原理晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。
而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
图1、晶体三极管(NPN)的结构图一是NPN管的结构图,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,从图可见发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b 和集电极。
当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)极基区的多数载流子(控穴)很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。
由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给,从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得:Ie=Ib+Ic这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:β1=Ic/Ib式中:β--称为直流放大倍数,集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:β= △Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。
三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
三极管_放大电路_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来说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。
如上图所示,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。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。
如果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就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个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。
三极管的电流放大原理
三极管的电流放大原理一、三极管的电流放大原理晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。
而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
图一:晶体三极管(NPN)的结构图一是NPN管的结构图,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,从图可见发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。
当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在创造三极管时,故意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(控穴)很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。
由于基区很薄,加之集电结的反偏,注入基区的电子大部份越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补记念给,从而形成为了基极电流Ibo根据电留连续性原理得:Ie=Ib+Ic 这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:β1=Ic/Ib 式中:β--称为直流放大倍数,集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:β= △Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。
三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中往往利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
三极管的电流放大原理
三极管的电流放大原理
三极管的电流放大原理是指通过控制输入电流的变化来实现输出电流的放大。
三极管由三个电极组成:发射极、基极和集电极。
在正常工作状态下,基极电流和发射极电流之间存在一定的比例关系。
当输入电流进入基极时,由于基极和发射极之间存在一个正向偏置电压,造成发射极电流的增加。
这个增加的发射极电流与基极电流之间的比例关系由三极管的放大系数决定,放大系数越大,输出电流的放大效果就越好。
在三极管中,集电极电流是通过基极电流的放大而产生的。
当基极电流变化时,集电极电流也会随之变化。
这是因为在三极管中,集电极与发射极之间存在一个反向的电压,且集电极电流与基极电流之间也有一定的比例关系。
通过调节输入电流的大小,可以有效地控制三极管的放大效果。
当输入电流增大时,输出电流也会相应地增大,从而实现了电流的放大。
总结起来,三极管的电流放大原理是通过对输入电流的控制来实现输出电流的放大效果。
这种放大效果取决于三极管的放大系数,通过调节输入电流的大小可以有效地控制输出电流的变化。
三极管放大原理正解
三极管放大原理正解(转载)2009-07-06 02:08随着科学技的发展,电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。
晶体三极管作为电子技术中一个最为基本的常用器件,其原理对于学习电子技术的人自然应该是一个重点。
三极管原理的关键是要说明以下三点:1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic,这看起来与二极管原理强调的PN 结单向导电性相矛盾。
2、放大状态下集电极电流Ic为什么会只受控于电流Ib而与电压无关;即:Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。
虽然基区较薄,但只要Ib 为零,则Ic即为零。
3、饱和状态下,Vc电位很弱的情况下,仍然会有反向大电流Ic的产生。
很多教科书对于这部分内容,在讲解方法上处理得并不适当。
特别是针对初、中级学者的普及性教科书,大多采用了回避的方法,只给出结论却不讲原因。
即使专业性很强的教科书,采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。
这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当,使讲解内容前后矛盾,甚至造成讲还不如不讲的效果,使初学者看后容易产生一头雾水的感觉。
笔者根据多年的总结思考与教学实践,对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法,并通过具体的教学实践收到了一定效果。
虽然新的讲解方法肯定会有所欠缺,但本人还是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来,以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。
一、传统讲法及问题:传统讲法一般分三步,以NPN型为例(以下所有讨论皆以NPN型硅管为例),如示意图A。
1.发射区向基区注入电子;2.电子在基区的扩散与复合;3.集电区收集由基区扩散过来的电子。
”(注1)问题1:这种讲解方法在第3步中,讲解集电极电流Ic的形成原因时,不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通,从而产生了Ic,而是不恰当地侧重强调了Vc的高电位作用,同时又强调基区的薄。
这种强调很容易使人产生误解。
以为只要Vc足够大基区足够薄,集电结就可以反向导通,PN结的单向导电性就会失效。
三极管的电流放大原理12页word
一.对系统的设计任务进行具体分析,内容及要求,以明确系统应完成的任务。
二.这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。
方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,的任务,探索,勇于创新,技术先进。
三.根据系统的指标和功能框图,路的设计,参数计算和器件选择。
.单元电路是整机的一部分,设计水平。
每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务,单元电路的性能指标,具体设计时,但都必须保证性能要求。
.参数计算为保证单元电路达到功能指标要求,参数进行计算。
例如,放大电路中各电阻值,放大倍数的计算;振荡器中电阻,参数计算时,成电路设计要求的功能,在实践中能真正可行的参数。
计算电路参数时应注意下列问题:(1元器件的工作电流,电压,频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求;(2)定值的(3.(1)阻容电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很重要的。
不同的电路对电阻和电容性能要求也不同,要求很严,滤波电路中常用大容量(2分立元件包括二极管,晶体三极管,场效应管,光电二(三)极管,晶闸管等。
根据其用途分别进行选择。
选择的期间种类不同,时,首先注意是选择是大功率管还是小功率管,并注意管子的参数,,T和β是否满足电路设计指标的要求,CEO高频工作时,要求T = (~10),为工作频率。
(3集成电路的选择由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能,以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活,使系统体积缩小,颇受欢迎。
集成电路又模拟集成电路和数字集成电路。
量集成电路,其器件的型号,原理,功能,特征可查阅有关手册。
选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案,满足功耗,电压,速度,价格等多方面的要求。
四.为详细表示设计的整机电路及各单元电路的连接关系,需绘制完整电路图。
电路图通常是在系统框图,择的基础上绘制的,要注意一下几点:(1图的理解和阅读。
有时一个总电路由几部分组成,一张图纸上。
三级挂放大电流公式
三级挂放大电流公式
三极管是一种电流放大器件,其电流放大公式为:Ic = β Ib。
其中,Ic表示三极管的输出电流,β表示三极管的电流放大倍数,Ib表示三极管的输入电流。
此外,三极管还有以下两个重要的公式:
1. Ie = Ib + Ic:这是根据电流连续性原理得出的公式,表示在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic。
2. β1=Ic/Ib:这是直流放大倍数公式,表示集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为β。
在实际使用中,常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
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有时一个总电路由几部分组成,绘图时应尽量把总电路图画在一张图纸上。如果电路比较复杂,需绘制几张图,则应把主电路画在同一张图纸上,二把一些比较独立和次要的部分画在另外的图纸上,并在图的断口两端做上标记,标出信号从一张图到另一张图的引出点和引入点,以此说明各图纸在电路连线之间的关系。
(3)集成电路的选择
由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能,所以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活,它不仅使系统体积缩小,而且性能可靠,便于调试及运用,在设计电路时颇受欢迎。
集成电路又模拟集成电路和数字集成电路。国内外已生成出大量集成电路,其器件的型号,原理,功能,特征可查阅有关手册。
进入饱和状态后,集电极收集电子的能力减弱,过剩的电子在基区不断积累起来,称为超量存储电荷,同时集电区靠近边界处也积累起一定的空穴,集电结处于正向偏置。
当输入电压ui由+U2跳变到-U1时,存储电荷不能立即消失,而是在反向电压作用下产生漂移运动而形成反向基流,促使超量存储电荷泄放。在存储电荷完全消失前,集电极电流维持ICS不变,直至存储电荷全部消散,晶体管才开始退出饱和状态,iC开始下降。这个过程所需要的时间称为存储时间ts。
选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案,而且要满足功耗,电压,速度,价格等多方面的要求。
四.电路图的绘制
为详细表示设计的整机电路及各单元电路的连接关系,设计时需绘制完整电路图。
电路图通常是在系统框图,单元电路设计,参数计算和器件选择的基础上绘制的,它是组装,调试和维修的依据。绘制电路图时要注意一下几点:
(2)分立元件的选择
分立元件包括二极管,晶体三极管,场效应管,光电二(三)极管,晶闸管等。根据其用途分别进行选择。
选择的期间种类不同,注意事项也不同。例如选择晶体三极管时,首先注意是选择NPN型还是PNP型管,是高频管还是低频管,是大功率管还是小功率管,并注意管子的参数PCM,ICM,BVCEO,ICBO,β,T和β是否满足电路设计指标的要求,高频工作时,要求T=(5~10),为工作频率。
2).放大状态:uB>0,发射结正偏,集电结反偏,iC=βiB。
3).饱和状态:uB>0,两个PN结均为正偏,iB≥IBS(基极临界饱和电流)≈UCC/βRc,此时iC=ICS(集电极饱和电流)≈UCC/Rc。三极管呈现低阻抗,类似于开关接通。
在数字逻辑电路中,三极管被作为开关元件工作在饱和与截止两种状态,相当于一个由基极信号控制的无触点开关,其作用对应于触点开关的"闭合"与"断开"
在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(控穴)很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给,从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得:Ie=Ib+Ic这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:β1=Ic/Ib式中:β--称为直流放大倍数,集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:β= △Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
。
图3.6(a)、(b)给出了图3.5所示电路在三极管截止与饱和状态下的等效电路。
图3.5晶体三极管电路及其输出特性曲线
2、动态特性
晶体三极管在饱和与截止两种状态转换过程中具有的特性称为三极管的动态特性。
三极管的开关过程和二极管一样,管子内部也存在着电荷的建立与消失过程。因此,饱和与截止两种状态的转换也需要一定的时间才能完成。
三极管的电流放大原理
一、三极管的电流放大原理
晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
图一:晶体三极管(NPN)的结构
图一是NPN管的结构图,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,从图可见发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。
如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,完美的控制就完成了。
在这里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。
二、晶体三极管的开关特性
1、静态特性
晶体三极管由集电结和发射结两个PN结构成。根据两个PN结的偏置极性,三极管有截止、放大、饱和3种工作状态。图3.5(a)和(b)分别给出了一个用NPN型共发射极晶体三极管组成的简单电路及其输出特性曲线。
该电路工作特点如下:
1).截止状态:uB<0,两个PN结均为反偏,iB≈0,iC≈0,uCE≈UCC。三极管呈现高阻抗,类似于开关断开。
假如在图3.5(a)所示电路的输入端输入一个理想的矩形波电压,那么,在理想情况下,iC和UCE的波形应该如图3.7(a)所示。但实际转换过程中iC和UCE的波形如图3.7(b)所示,无论从截止转向导通还是从导通转向截止都存在一个逐渐变化的过程。
图3.6三极管截止与饱和状态下的等效电路
晶体三极管在截止与饱和这两种稳态下的特性称为三极管的静态开关特性。
1.开通时间
开通时间:三极管从截止状态到饱和状态所需要的时间称为开通时间。
三极管处于截止状态时,发射结反偏,空间电荷区比较宽。当输入信号ui由-U1跳变到+U2时,由于发射结空间电荷区仍保持在截止时的宽度,故发射区的电子还不能立即穿过发射结到达基区。这时发射区的电子进入空间电荷区,使空间电荷区变窄,然后发射区开始向基区发射电子,晶体管开始导通。这个过程所需要的时间称为延迟时间td。
基区存储的多余电荷全部消失后,基区中的电子在反向电压作用下越来越少,集电极电流iC也不断减小,并逐渐接近于零。集电极电流由0.9ICS降至0.1ICS所需的时间称为下降时间tf。
关闭时间toff=ts+tf
同样,关闭时间的长短取决于三极管的结构和运用情况。
开通时间ton和关闭时间toff的大小反映了三极管由截止到饱和与从饱和到截止的开关速度,它们是影响电路工作速度的主要因素。
在模拟电路中,一般阀门是半开的,通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候,水流也会流,所以,不工作的时候,也会有功耗。
而在数字电路中,阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候,阀门是完全关闭的,没有功耗。
电子电路的设计方法
设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各个部分进行单元的设计,参数计算和器件选择,最后将各个部分连接在一起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。
三.单元电路的设计,参数计算和期间选择
根据系统的指标和功能框图,明确各部分任务,进行各单元电路的设计,参数计算和器件选择。
1.单元电路设计
单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。
每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务,详细拟定出单元电路的性能指标,与前后级之间的关系,分析电路的组成形式。具体设计时,可以模仿传输的先进的电路,也可以进行创新或改进,但都必须保证性能要求。而且,不仅单元电路本身要设计合理,各单元电路间也要互相配合,注意各部分的输入信号,输出信号和控制信号的关系。
2.参数计算
为保证单元电路达到功能指标要求,就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如,放大电路中各电阻值,放大倍数的计算;振荡器中电阻,电容,振荡频率等参数的计算。只有很好的理解电路的工作原理,正确利用计算公式,计算的参数才能满足设计要求。
参数计算时,同一个电路可能有几组数据,注意选择一组能完成电路设计要求的功能,在实践中能真正可行的参数。
有时为了强调并便于看清各单元电路的功能关系,每一个功能单元电路的元件应集中布置在一起,并尽可能按工作顺序排列。
(2)注意信号的流向,一般从输入端和信号源画起,由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路,而反馈通路的信号流向则与此相反。
(3)图形符号要标准,图中应加适当的标注。图形符号表示器件的项目或概念。电路图中的中,大规模集成电路器件,一般用方框表示,在方框中标出它的型号,在方框的变新两侧标出每根线的功能名称和管脚号。图中,大规模器件外,其余元器件符号应当标准化。
如果某一天,天气很旱,江水没有了,也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门,尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门,并使之开启,但因为没有水流的存在,所以,并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。
饱和区是一样的,因为此时江水达到了很大很大的程度,管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了,这就是二极管的击穿。