晶体管作为放大器

晶体管是A.半导体具有三个端子的装置,发射极(e),基础(B)和收集器(C),因此具有两个连接点,基极发射器(BE)结和基 - 收集器(BC)结,如图1A所示。这样的设备可以在三个不同的区域Viz中运行,截止,有效和饱和度。晶体管在截止区域中完全关闭,同时在饱和区域中操作时完全开启。

然而,虽然它们在活动区域​​中运行,但它们充当放大器即,它们可用于增加输入信号的强度而不显着改变。通过分析晶体管的工作方式,可以理解这种行为背后的原因电荷运营商.。为此,让我们考虑npn双极结晶体管如图1B所示,偏置在有源区域中以在有源区中偏置以在有源区域中操作(正向偏置,而BC结是反向偏置的。

这里,通常,发射器将大量掺杂,底座将被轻微掺杂并且收集器将适度掺杂。此外,基础将窄,发射器将更宽,收集器将更加广泛。
双极连接晶体管(BJT)显示区域和连接点

晶体管的基座和发射极端子之间的前向偏置导致基部的流动当前, 一世B.进入基地。然而,它的幅度较少(通常就μa为v而言一般来说,只需约0.6 V)。

这可以被认为是电子从基部区域的运动或在等同的意义上将孔注入基区域。此外,这些注入的孔吸引了发射极区域中的电子朝向它们,导致孔和电子的重组。

然而,由于与发射器比较的基部的掺杂较少,与孔相比将存在更多数量的电子。因此,即使在重组效果之后,还有更多的电子将自由留下。这些电子现在穿过窄基区域并朝向受电池和基座之间施加的偏置影响的集电极端子。

这一切构成,只不过是收集器电流我C进入收藏家。由此可以注意到,通过改变流入基地区域的电流(iB.),人们可以获得收集器电流的非常大的变化C。这只是目前的放大,这导致了结论NPN晶体管在其活动区域中运行充当电流放大器。相关的当前增益可以在数学上表示为 -

现在考虑NPN晶体管,其中输入信号在其基座和发射极端子之间施加,而输出在负载上收集电阻器RC,连接在收集器和基座端子上,如图2所示。

现在考虑NPN晶体管,其中输入信号施加在其基座和发射极端子之间,同时在负载电阻器RC上收集的输出,如图2所示,连接在收集器和基座端子上。
晶体管作为放大器
另外注意,晶体管始终确保通过适当地在其有源区域中操作电压供应,五EE.和V.公元前。这里的输入电压V的变化很小被视为改变发射极限iE.明显如是抵抗性输入电路低(由于前向偏置条件)。

这又改变了收集电流几乎在相同的范围内,因为基本电流的幅度相当不太考虑的情况。我的这种大变化C导致大电压下降横跨装载电阻器R.C哪些是输出电压。

因此,一个可以获得设备的输出端子的输入电压的放大版本,这导致电路类似于电压放大器的结论。给出了与这种现象相关的电压增益的数学表达

虽然所提供的解释是用于NPN BJT,但类似的类比甚至PNP BJTS良好。在相同的地面之后,人们可以解释其他类型的晶体管viz的放大作用。场效应晶体管(FET)。此外,应注意,晶体管的放大器电路存在许多变化,如

  1. 第一次设置:公共基本/门配置,公共发射器/源配置,公共收集器/漏极配置
  2. 第二组:A类放大器,B类放大器,C类放大器,AB类放大器
  3. 第三套:单级放大器,MUTI级放大器等。然而,基本的工作原理保持不变。
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