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三極管及其應(yīng)用

汽車電子技術(shù) ? 來源:滑小稽筆記 ? 作者:電子技術(shù)園地 ? 2023-03-02 10:25 ? 次閱讀

1、三極管的概述

(1)晶體三極管中有兩種帶有不同極性電荷的載流子參與導電,故稱之為雙極型晶體管(BJT),又稱為半導體三極管,簡稱晶體管或三極管。

(2)根據(jù)不同的摻雜方式在同一個硅片上制造出三個摻雜區(qū)域,并形成兩個PN結(jié),就構(gòu)成了晶體管,如下圖所示:

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根據(jù)三極管的構(gòu)造可知,三極管分為NPN型和PNP型,符號如上圖所示。

(3)三極管導通的條件是:發(fā)射結(jié)加正向電壓,集電結(jié)加反向電壓,即發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。

(4)三極管輸出特性曲線如下圖所示,三極管輸出特性曲線分為三個區(qū),放大區(qū),飽和區(qū)和截止區(qū),截止區(qū)的特征是發(fā)射結(jié)電壓小于開啟電壓且集電結(jié)反偏;放大區(qū)的特征是發(fā)射結(jié)電壓大于開啟電壓且集電結(jié)反偏;飽和區(qū)的特征是發(fā)射結(jié)與集電結(jié)均正偏。在模擬電路中,三極管一般處于放大狀態(tài)。

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2、基本共射放大電路

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(1)上圖所示的電路是基本共射極放大電路,晶體管T起放大作用,輸入信號為正弦信號,由于該電路是依據(jù)晶體管工作在放大狀態(tài),故該電路稱為原理性電路,區(qū)別于實際電路,共射放大電路的分析主要是靜態(tài)分析和動態(tài)分析,其中靜態(tài)分析是分析電路的靜態(tài)工作點,動態(tài)分析是當輸入為交流信號時,主要分析電路的放大倍數(shù),輸入電阻和輸出電阻。由于三極管的放大倍數(shù)一般是已知的,故靜態(tài)工作點的表達式是

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對于放大電路最基本的要求即不失真且能夠放大,靜態(tài)工作點又稱為Q點,用于搭建三極管處在放大區(qū)的條件和保證放大電路不產(chǎn)生失真。只有保證晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài),輸出電壓才不會失真。

(2)為了方便分析放大電路的參數(shù),需要繪制直流通路和交流通路,其中直流通路是在直流信號輸入時的電路,交流通路則是在交流信號輸入時的電路,在分析電路時,應(yīng)該遵循先靜態(tài)后動態(tài)的順序進行。

(3)晶體管的等效電路模型:在電路分析時,有時候需要將三極管等效為h參數(shù)等效模型。如下圖所示:

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3、基本共集電極放大電路

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4、基本共基極放大電路

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根據(jù)上述分析可知,共基極放大電路的輸入電阻較共射極放大電路小,輸出電阻與共射極放大電路相當,由于共基極放大電路最大的優(yōu)點是頻帶寬,因而常用于無線電通信等方面。

5、總結(jié)

(1)共射極電路:既能放大電壓也能放大電流,輸入電阻居三種電路之中,輸出電阻較大,頻帶窄,常作為低頻電壓放大電路的單元電路;

(2)共集極電路:只能放大電流不能放大電壓,輸入電阻最大,輸出電阻最小,具有電壓跟隨的特點,常用于電壓放大電路的輸入級和輸出級,在功率放大電路中常采用這種形式輸出;

(3)共基極電路:只能放大電壓不能放大電流,具有電流跟隨的特點,輸入電阻小,輸出電阻與電壓放大倍數(shù)與共射極電路相當,是三種接法中高頻特性最好的電路,常作為寬頻帶放大電路。

6、三種接法的電路仿真效果

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