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硬件基础——晶体三级管电流放大
1. 晶体三极管结构
晶体三极管又称双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor)，根据工艺结构可分为NPN和PNP，这里以NPN型硅材料晶体管为例说明其结构。
如下图所示，位于中间的P区称为基区(很薄，杂质浓度低)，位于上层的N区是发射区(杂质浓度高)，位于下层的N区是集电区(面积很大)。
2. 晶体管电流放大电路
由于输入电压信号和输出电压信号共用了晶体管的发射极，所以称为共射极放大电路。
使晶体管工作在放大状态的外部条件是：发射结正偏且集电结反偏。
3. 晶体管内部载流子运动
•发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流IE。
由于基区的杂质浓度低，所以基区扩散到发射区的电流非常小，可忽略不计。
•扩散到基区的自由电子与空穴复合运动形成基极电流IB。
由于基区很薄，杂质浓度低，且集电结加了反向电压，所以只有少数电子和空穴复合。
•集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流IC。
集电结面积较大，利于形成漂移电流。
同时，集电区和基区的本身的少子也参与漂移运动，但数量很小，可忽略不计。
4. 晶体管电流放大系数
β ＝输出交流电流 / 输入交流电流，约等于直流电流放大系数，一般混淆使用。
IC ≈ β×IB
IE ≈ (1+β)×IB
晶体三极管是流控流器件，而MOSFET是压控流器件。
5. 应用电路设计
这里以2N5551(NPN)设计一款简单的有源蜂鸣器驱动放大电路。
由于普通IC的IO驱动能力有限(一般只有几毫安)，所以需要使用三极管放大，驱动电路如下图：。
晶体三极管及其基本放⼤电路之共发射极电路这部分通过分析共射级放⼤电路说明电路设计的⼀般步骤，并分析电路的各项参数！⼀．共射集电极放⼤电路分析1.基本结构（1）直流通路：所有电容断路，电感短路，直流电源保留。
（2）交流通路：直流电源短路，根据频率⾼低决定电容盒电阻的情况。
（3）⾮线性失真分析⽅法1.直流分析2.交流分析画出交流的等效图，⽤⼩信号模型代替三极管，分析各项参数，此部分较为熟练，结合实际应⽤电路分析⼀个模型即可。
其他放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻等参数按照公式计算，参照下⾯的例⼦进⾏计算。
例题：Q点稳定的分压式偏置电路3.实际应⽤电路分析及选型1.具体电路的设计及分析：1. 确定发射级电流Ie的值，参考Ie与特征频率fT的关系确定，且需要⼩于最⼤额定值，最⼤额定值查阅datasheet即可；经验：⼩信号共发射极放⼤电路的Ie可以取0.1mA致数mA，中功率管则在⼏毫安到⼏⼗毫安，⼤功率管则在⼏⼗毫安到⼏安培。
2. Rc和Re的确定，电路的放⼤倍数已知，且其⼤⼩为Rc与Re的⽐值，Re上的直流压降需要在1-2V之间；Vce为电源电压的⼀半，⼀般可取Re为100欧；由此可以得出Rc和Re的⼤⼩。
接下来需要验证设计的合理性：⾸先计算静态功耗Pc=Vce*Ic，是否⼩于Pcm；接下来仿真观察放⼤器是否存在⾮线性失真，若Rc太⼤，则压降变⼤，输出振幅较⼤时，集电极电位靠近发射级电位，消去波形下侧；若Rc太⼩，则集电极电位靠近电源电位，消去上侧。
（将集电极电位设计在Vcc和Ve的中点），根据上⾯的情况适当调整Rc和Re的值，直道符合设计要求。
3. 假设hfe为200，求出Ib，则假设流过基极电阻的电流为⼤于10*Ib以上的电流（忽略Ib）,计算Vb求出两个偏置电阻的阻值，注意，上⾯的仿真是在完成这⼀步骤的基础上进⾏的。
4. 耦合电容组成了⾼通滤波电路，根据具体的使⽤情况确定即可。
5. 去耦电容的添加，注意去耦电容的连接顺序。
