三极管也叫半导体三极管(或晶体三极管)。常见的三极管有两种:NPN型和PNP型。三极管是放大电路的核心元件。三极管的主要作用是放大电流。
一、三极管的作用
三极管的应用如下图所示。这是一个稳压电路。电路中三极管VT1(调节管)起电流放大器作用,三极管VT2(误差放大器)起稳压作用。Rc2为VT2的集电极负载电阻。误差采样电路输出电压的变化首先经VT2放大,然后送至VT1的基极,为VT1提供基极电流,放大后输出。这样只要输出电压有很小的变化,就可以通过VT1的管压降产生比较大的变化,这样当输出电压变化时,VT1的内阻发生变化,从而保持输出电压稳定。
二、三极管的基本特性
三极管最重要的作用是具有放大电流的作用。下图是三极管的放大原理。

三极管的放大作用可以理解为水门。从水闸顶部流下的水可以理解为集流器(C)的电流Ic,从水闸侧面流入的水称为基极(B)电流Ib。当Ib有水流过时,闸门受到冲击打开,使闸门一侧的水流(相当于电流Ib)和闸门上方的水流(相当于电流Ic)向下流一起(相当于发射极 E 的电流 Ie)。可见,控制闸门侧面的小水流(相当于电流Ib)的流量,可以控制闸门顶部向下流动的大水流(相当于电流Ic)的流量。这相当于三极管的放大作用。
如果水闸一侧没有水流,则说明基极电流被切断,则水闸闸门关闭,上下无水流,相当于集电极流出的电流(C) 到发射器 (E) 也被切断。关掉。
NPN三极管和PNP三极管的极性不同,但工作过程是一样的,如下图所示。

NPN三极管放大信号的基本条件是保证基极和发射极之间加正向电压(正向偏置),集电极和发射极之间(内部PN结之间)加正向电压收集器和基形成反偏置)。基极相对于发射极具有正极性电压,基极相对于集电极具有负极性电压。
1)三极管组成的共射极放大器
下图显示了共射极放大电路的基本结构。从图中可以看出,这类电路是在三极管的基极(b)和发射极(e)之间加上输入信号,在集电极(c)和发射极(e)之间取输出信号之间的晶体管。可见发射极(e)是输入信号和输出信号的共地端,具有这种特性的单元电路称为共发射极(e)放大电路。
三极管VT是该电路的核心器件。三极管的主要作用是放大信号;电路中的偏置电阻Rb1和Rb2组成分压电路给三极管基极供电(b):电阻Rc为集电极(c)负载电阻,电压由Rc供电:两个电容C1和C2是与交流沟通并阻止直流的耦合电容器;电阻RL是承载输出信号的负载电阻。
该电路中的主要信号流向:输入信号先通过电容C1耦合到三极管VT的基极,经三极管VT放大,从其集电极输出,再经电容C2输出。
值得注意的是,NPN型和PNP型三极管放大器最大的区别在于电源的极性:使用NPN型三极管的放大器,电源是正电源送到三极管的集电极(c);对于使用 PNP 晶体管的放大器 对于放大器,电源是馈入晶体管 (c) 集电极的负电源。
2)三极管组成的共集电极放大器
共集放大电路的元件与共发射极放大电路基本相同。区别有两点:一是集电极电阻Rc移到了发射极(用Re表示):二是输出信号不再取自集电极(c),而是取自发射极(e)。下图显示了一个共集电极放大电路的基本结构。
该电路中,两个偏置电阻Rb1和Rb2组成分压电路,为三极管基极(b)供电;Re为三极管发射极负载电阻(e);两只电容都起着通交流阻直流的作用。电阻RL为负载电阻。
输入信号首先通过电容C1耦合到三极管VT的基极,经三极管VT放大,发射极输出,再通过耦合电容C2输出。和共发射极放大器一样,NPN型和PNP型晶体管放大器最大的区别也是电源的区别。
值得注意的是,由于晶体管放大电路的电源内阻很小水流开关工作原理图,对于交流信号来说,电源的正负极相当于短路。交流地端相当于电源水流开关工作原理图,也就是说三极管集电极(c)接电源,相当于交流信号的地。输入信号加载在三极管基极(b)和发射极(e)之间,相当于加在三极管基极(b)和集电极(c)之间,输出信号取自三极管的发射极三极管(e),相当于取在三极管的发射极(e)和集电极(c)之间,所以集电极(c)是输入信号和输出信号的公共端,所以称为共集电极放大电路。这种放大器也称为射极跟随器或射极跟随器。
3)三极管组成的共基放大电路
共基极放大电路的结构特点是输入信号取在三极管的发射极(e)和基极(b)之间,输出信号取在三极管的集电极(c)和基极(b)之间。三极管,可见基极(b)是输入信号和输出信号的公共端,所以该电路称为共基极(b)放大电路。下图为普通基极放大电路的基本结构。
该电路主要由三极管VT、电阻器Rb1、Rb2、Rc、RL和耦合电容器C1、C2组成。电路中的四个电阻均设置为建立静态工作点,其中Rc同时作为集电极(c)的负载电阻;电阻RL为负载端电阻;两个电容器C1和C2用于相互通信。用于隔直流的耦合电容;去耦电容Cb用于将基极(b)的交流电直接接地,起去耦作用,即消除交流负反馈。
共集电极放大电路的特点是电压和功率放大倍数大,但电流放大倍数约为1(无电流放大能力),输入阻抗小(几十欧),输出阻抗大(数百千欧),常用于高频放大和振荡电路中。
三极管只要满足一定的条件就可以导通或截止,可以起到开关的作用。下图为NPN型三极管的导通和截止情况:
PNP型三极管导通和截止条件:
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