歡迎來到矽芯硬翌的科技主義教室！

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目錄

• • • 歡迎來到矽芯硬翌的科技主義教室！
• 一、晶體管引入與特性
• • Section1.電壓信號如何放大呢？
  • • （1）晶體管引入
    • （2）晶體管的識別
    • （3）晶體管中電流的關系
  • Section2.NPN型晶體管的伏安特性
  • • （1）輸入伏安特性
    • （2）輸出伏安特性
  • Section3.雙部件串聯圖解法
  • • "兩部件串聯求解"在放大電路分析中的應用
    • • 1. b,e環節串聯R1
      • 2. c,e環節串聯RC
  • Section4.思維導圖

一、晶體管引入與特性

Section1.電壓信號如何放大呢？

要將一個幅度只有10mv的的正弦波輸入電壓放大成100mv的正弦波電壓，應該如何實現呢？
首先我想到的是電路中的受控源。

（1）晶體管引入

通過壓——流（VCCS）受控源實現電壓信號的放大。

$$u_{out}=?i_{OUT}?R_{LOAD}=?k{i}_{IN}?R_{LOAD}=?k\frac{u_{IN}}{R_{IN}}?R_{LOAD}$$

• 很巧妙的是，雙極型晶體管就是一個非常類似的流控電流源。來看一下它的符號與簡化模型吧。
  
  特點如下：

它的b,e之間,是單向導通的,即只有b端電位高于e端電位時,才會有明顯的is存在,這可以用一個二極管近似表示。

且這個電流大小與b,e兩端電位差并不是線性關系。

受控電流源僅在c端電位高于e端電位時,呈現出如下關系:
$$i_C=\beta ?i_B$$

（2）晶體管的識別

雙極型晶體管分為NPN和PNP型。

• 可以看出,晶體管中箭頭方向代表了管子的類型:箭頭向外的,是NPN型,箭頭朝里的,是PNP型。因此,一個箭頭起到了兩個作用:第一,標注了哪個管腳是發射極,第二,指明該晶體管是NPN還是PNP

（3）晶體管中電流的關系

• 對于NPN三極管來說，三個管腳的關系如下：
  $$i_E=i_B+i_C$$
  只有當發射極電壓 U_BE 大于0時，發射極正向導通。
  
• 對于PNP三極管來說，三個管腳的關系如下：
  $$i_E=i_B+i_C$$
  只有當發射極電壓 U_EB 大于0時，發射極正向導通。

Section2.NPN型晶體管的伏安特性

（1）輸入伏安特性

輸入福安特性指的是 基極電流與發射極電壓之間的關系，即 i_B 與 u_BE 之間的關系。通過仿真觀察輸入特性曲線。

• V2 為輸入端（0~10V變化），AM1為基極電流 i_B ，V1為集電極電壓U_CE
  

• 輸入特性曲線
  

• 一般來說當U_BE大于0.7V時，i_B 才有明顯的電流。
  

（2）輸出伏安特性

• 輸出伏安特性是指在一個確定的基極電流i_B 下，集電極電流 i_C 與U_CE 之間的關系。
  
• 輸出特性曲線
  

輸出特性曲線的區域劃分
1）放大區：坐標a向右的位置。在此區域內，i_C 幾乎不受U_CE 的控制，近似滿足 i_C = βi_B
2）飽和區：坐標紅線向右的位置。在此區域內，i_C 隨著U_CE 的增大而增大。一般認為當U_CE 小于 U_CES 時，三極管為飽和狀態。U_CES 為晶體管飽和壓降，一般為0.3V（300mV）。
3）截至區：AM1[1] [0A]所在的位置。i_B 等于0時的區域為截至區，幾乎沒有任何電流流進或流出。

• 簡化的輸出特性曲線
  

Section3.雙部件串聯圖解法

• 非常重要
  
• 電阻、二極管串聯解法 （圖中為1N1190的輸入特性曲線，與200Ω電阻的伏安特性曲線）
  
• 仿真分析 1N1190 與 200Ω電阻
  1N1190電壓值 464.21mv 整體電流2.68mA
  
  
  兩個二極管時，電壓500mv，電流6.36mA
  
  

"兩部件串聯求解"在放大電路分析中的應用

1. b,e環節串聯R1

Q1為R_B = R_B1 = 10K時,Q2 為電阻R1減小時。

當u_i 存在100mv的電壓時,將在Q1點上產生波動。

2. c,e環節串聯RC

u_CE 和電阻不變,當輸入的i_B 發生變化時,產生動態變化。

Section4.思維導圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的新概念模拟电路——初识晶体管的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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