一般的三極管放大(共射放大電路,輸出信號(hào)從集電極引出),輸出信號(hào)與輸入信號(hào)在相位上剛好相差180度。
這個(gè)問題其實(shí)就是三極管的工作原理,屬于微電子學(xué)的知識(shí)(PS:現(xiàn)在的高中居然要學(xué)這些,實(shí)在搞不懂)。三極管放大時(shí),不可能兩個(gè)PN結(jié)都反偏,而是BE結(jié)正偏,BC反偏。你說的兩個(gè)反偏進(jìn)行放大是完全錯(cuò)誤的,這個(gè)狀態(tài)叫截止。三極管還有一個(gè)狀態(tài)就是兩個(gè)PN結(jié)都正偏,稱為飽和。有些三極管只工作在截止和飽和狀態(tài)(在兩種狀態(tài)間不斷變換),稱為開關(guān)狀態(tài)。
大概情況如下:
1、發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子:由于發(fā)射結(jié)處于正向偏置,發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子(自由電子)不斷擴(kuò)散到基區(qū),并不斷從電源補(bǔ)充進(jìn)電子,形成發(fā)射極電流IE。
2、電子在基區(qū)擴(kuò)散和復(fù)合:由于基區(qū)很薄,其多數(shù)載流子(空穴)濃度很低,所以從發(fā)射極擴(kuò)散過來的電子只有很少部分可以和基區(qū)空穴復(fù)合,形成比較小的基極電流IB,而剩下的絕大部分電子都能擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣。
3、集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散過來的電子:由于集電結(jié)反向偏置,內(nèi)部形成了較大的內(nèi)電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下可將從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)并到達(dá)集電區(qū)邊緣的電子拉入集電區(qū),從而形成較大的集電極電流IC。
三極管基級(jí)與直流電源相連,由直流電源提供功率放大所需的能量。
基級(jí)電流很小,但是由它引起的集電極電流變化卻很大(主要針對(duì)npn管,pnp管放大能力相對(duì)弱),至于為什么能使集電極電流變化很大,最好看一下晶體管原理對(duì)晶體管內(nèi)部電流的分析。有圖是最好的,否則光靠文字說,不太好理解。
再補(bǔ)充一點(diǎn),從載流子角度來說,基級(jí)電流相當(dāng)于提供發(fā)射極電流在基區(qū)復(fù)合掉的那部分,而發(fā)射極電流在流經(jīng)基區(qū)時(shí),有很少一部分與基區(qū)載流子復(fù)合(從晶體管結(jié)構(gòu)來說,基區(qū)摻雜很低,也就是載流子濃度低,所以復(fù)合少),那么也就是說發(fā)射極電路損失少,那么基級(jí)電流補(bǔ)充的也就少,即基級(jí)電流很小。
發(fā)射極電流既然大部分都免于復(fù)合,那么就到達(dá)了集電極,成為集電極電流,這部分相對(duì)于復(fù)合的部分來說是很大的。這樣從外部看,三極管就有了放大作用~
其實(shí)不是三極管本身具有放大(功率放大)功能,而是三極管基級(jí)與直流電源相連,由直流電源提供功率放大所需的能量。
基級(jí)電流很小,但是由它引起的集電極電流變化卻很大(主要針對(duì)npn管,pnp管放大能力相對(duì)弱),至于為什么能使集電極電流變化很大,最好看一下晶體管原理對(duì)晶體管內(nèi)部電流的分析。有圖是最好的,否則光靠文字說,不太好理解。
再補(bǔ)充一點(diǎn),從載流子角度來說,基級(jí)電流相當(dāng)于提供發(fā)射極電流在基區(qū)復(fù)合掉的那部分,而發(fā)射極電流在流經(jīng)基區(qū)時(shí),有很少一部分與基區(qū)載流子復(fù)合(從晶體管結(jié)構(gòu)來說,基區(qū)摻雜很低,也就是載流子濃度低,所以復(fù)合少),那么也就是說發(fā)射極電路損失少,那么基級(jí)電流補(bǔ)充的也就少,即基級(jí)電流很小。
發(fā)射極電流既然大部分都免于復(fù)合,那么就到達(dá)了集電極,成為集電極電流,這部分相對(duì)于復(fù)合的部分來說是很大的。這樣從外部看,三極管就有了放大作用~
說到三極管工作原理,首先讓我們來了解一下三極管的結(jié)構(gòu)。三極管是由兩個(gè)反向連結(jié)的PN結(jié)面構(gòu)成的,連接的三個(gè)端點(diǎn)分別為發(fā)射極、基極和集電極。而關(guān)于三極管工作原理,由于我們并非專業(yè)人士,所以只能簡(jiǎn)單地說明一下。就是發(fā)射極向基極發(fā)射電子,在基極產(chǎn)生電流,再擴(kuò)散至集電極從而產(chǎn)生集電極電流。
半導(dǎo)體三極管的作用其實(shí)就是電流放大作用,集電極的大電流變化量實(shí)際上是靠基極的小電流變化量來完成控制的。這就是半導(dǎo)體三極管的作用。而一般三極管的作用就是將電流放大,從而完成之前不能夠完成的信心傳輸,使其推動(dòng)了當(dāng)前信息發(fā)展,加快其傳遞速度。這個(gè)三極管電流的放大倍數(shù)可以認(rèn)為控制,能夠根據(jù)其中的電磁變化和電流傳遞從而改善信息傳遞速度。