三极管的功能特点及应用分析

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：图解演示三极管最重要的功能就是具有电流放大作用。基极相对于发射极为正极性电压，基极相对于集电极则为负极性电压，图1-32所示为三极管正常工作时各极的极性和电流方向。共集电极放大器，即三极管集电极接地的放大器，以图1-34a为例，NPN型三极管的集电极接到电源上，从交流信号来说，由于电源和地线之间的阻抗很小，相当于集电极接地。基极输入信号，发射极输出信号，发射极上的电阻被称为负载电阻。图1-35 典型共基极放大器

图解演示

三极管最重要的功能就是具有电流放大作用。如图1-31所示，三极管的放大作用我们可以理解为一个水闸。由水闸上方流下的水流我们可以将其理解为集电极C的电流I_C，由水闸侧面流入的水流我们称为基极B电流I_B。当I_B有水流流过，冲击闸门时，闸门便会开启，发射极便产生放大的电流，这样水闸侧面的水流（相当于电流I_B）与水闸上方的水流（相当于电流I_C）就汇集到一起流下（相当于发射极E的电流I_E）。

图1-31 三极管的放大原理

可以看到，水闸侧面流过很小的水流流量（相当于电流I_B），就可以控制水闸上方（相当于电流I_C）流下的大水流流量。这就相当于三极管的放大作用，如果水闸侧面没有水流流过，就相当于基极电流I_B被切断，那么水闸闸门关闭，上方和下方就都没有水流流过，相当于集电极C到发射极E的电流也被关断了。

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要使三极管具有放大作用，以NPN型三极管为例，基本的条件是保证基极和发射极之间加正向电压（正偏），集电极和发射极之间加正向电压（集电极反偏）。基极相对于发射极为正极性电压，基极相对于集电极则为负极性电压，图1-32所示为三极管正常工作时各极的极性和电流方向。

图1-32 三极管正常工作时各极的极性和电流方向

1.共发射极放大器

图解演示

交流信号由输入端输入，经三极管放大，在输出端便可以得到放大的相位相反的交流信号，如图1-33所示。

图1-33 典型共发射极放大器

这种电路的特点是具有较大的电流、电压和功率放大倍数（几十到几百倍），输入阻抗较小（几百欧姆）、输出阻抗较大（几十千欧）。常用于电压、功率放大电路及开关电路等。

共射极放大器的特点是发射极接地，基极输入信号放大后由集电极输出信号，具有电流和电压放大的功能。每个电极都接有电阻，它们为该电极提供偏压。设置适当的偏压值才能使三极管工作在放大区，进行线性放大。如果偏压失常，三极管就不能进行线性放大，或不能工作。三极管基极接有R₁、R₂两个电阻。这两个电阻通过分压给基极提供一个稳定的偏压，集电极上的电阻是负载电阻，交流输出信号从负载电阻上取得。发射极上的电阻是负反馈电阻，用于稳定放大器工作。该电阻值越大，整个放大器的放大倍数越小，发射极电阻旁的并联电容是去耦合电容，相当于将发射极交流短路。对交流信号来说，无负反馈作用，可以获得较大的交流放大量。

2.共集电极放大器

图解演示

交流信号由输入端输入，经三极管放大，在输出端便可以得到放大的相位相同的交流信号，如图1-34所示。