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1、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來说明一 下三极管放大电路的基本原理。一、电流放大卜面的分析仅对于NPN型硅三极管。女口上图所示，我们把从基极B流至发射极 E的电流叫做基极电流lb；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 ICo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
2、定的比例关系：集电极电流的变化量是基 极电流变化量的3倍，即电流变化被放大了 3倍，所以我们把p叫做三极管的 放大倍数（P 般远大于1,例如几V,几百）。如果我们将一个变化的小信号 加到基极跟发射极Z间，这就会引起基极电流lb的变化，lb的变化被放大后， 导致了 lc很大的变化。如果集电极电流lc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，还需耍加合适的偏置电路。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
3、在输入 电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V） o当基极与发射极Z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。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些 增
4、加的信号放大，而对减小的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为0,不能 再减小了）。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，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以被放大了。三、开关作用卜面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受到电阻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 限增加卜去的。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 进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:lb*p） ICo进入饱和状态 之JH,三极管的集电极跟发射极Z间的电
5、压将很小，可以理解为一个开关闭合 To这样我们就可以拿三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。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么 这样的三极管我们一般把它叫做开关管。四、工作状态如果我们在上面这个图中，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。如杲基极电流比较大时（大于流过灯泡的电流除以三 极管的放大倍数P）,三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了。由于控 制电流只需耍比灯泡电流的B分Z大一点就行了，所以就可以用一个小电流来 控制一个大电流的通
6、 断。如果基极电流从0慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随 着增加（在三极管未饱和Z而）。27评论晶休匸极管常用的共射放大电路。以常用的共射放大电路为例，当是PP型晶体三极管时，主电流是从发射 极（e极）到集电极（c极）的Ic,偏置电流就是从发射极（e极）到基极（b 极）的lb。相对与主电路而言，为基极提供电流的电路就是所谓的偏置电路。 这些外部电路，为发射极（c极）与基极（b极）Z间（即发射结）提供正向 偏置业；为基极（b极）与集电极（c极）之间（即集电结）提供反向偏置 电压。偏置电路可理解为，设置晶体管PN结止、反电压的电路，偏置电路为 品体管基极（b极）提供的电流lb称为偏置电流。偏置电路往往
7、有若干元件，其中有一重要电阻，往往要调整阻值，以便集 电极电流lb在设计规范内，保证晶体管正常工作，这要调整的电阻就是偏置 电阻Re阻值大小。编証段偏置电路的工作原理共发射极三极管放大电路偏置电路原理图稳定静态工作点原理:由于流过发射极偏置电阻（Re）的电流1R远大于基极的电流Ib（lelb）, 因此，可以认为基极电位Vb只取决于分压电阻Re的阻值大小，与三极管参数 无关，不受温度影响。静态工作点的稳定是由Vb和Re共同作用实现，稳定过程如下：设温度升高Tc t -Ie t VRe t -Vbe I -Tb I -Tc I其中：Ic t -Ie t是由并联电路电流方程Ie = Ib+Ic得出，Ie t -Vbe I 是由串联电路电压方程Vbe= Vb-leXRe得出，lb I -1c l是由品体三极管电 流放大原理Ic Xlb （ B表示三极管的放大倍数）得出。由上述分析不难得出，Re越大稳定性越好。但事物总是具有两面性，Re 太大其功率损耗也大，同时Ve也会增加很多，使Vce减小导致三极管工作范 围变窄，降低交流放大倍数。因此Rc不宜取得太大。在小电流工作状态下， Re值为几百欧到几千欧；大电流工作时，Re为几欧到几十欧。
