3-3 缓变基区晶体管的电流放大系数
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三极管电流放大作用三极管是一种非线性电子元件,由半导体材料制成。
它具有放大电压和电流的能力,因此在电子电路中被广泛应用于电流放大器、放大器、开关等各种电路中。
三极管的电流放大作用是通过控制基极电流来控制集电极电流的大小。
在三极管中,分别有三个电极:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
其中,发射极和基极之间的结构是P-N结,基极和集电极之间的结构是N-P结。
当在三极管的基极上加入一个小电流信号时,由于基极与发射极之间的P-N结处于正向偏置状态,导致基极电流(负载电流)增大,产生一个较大的集电极电流。
这个过程可以用电流放大的方式来解释:输入的小电流信号在三极管内部变成了较大的集电极电流。
因此,三极管可以放大电流信号,其电流放大倍数可以达到数百倍甚至上千倍。
三极管的电流放大作用可以通过以下几个方面来具体解释:1.β值的作用:β值是指三极管的电流放大倍数,与三极管的结构和工艺有关。
β值越大,表示三极管的电流放大能力越强。
三极管的输入端是基极,输出端是集电极,因此β可以用来描述输入电流和输出电流之间的关系。
比如,一个β值为100的三极管,当输入基极电流为1mA时,输出集电极电流就为100mA。
因此,通过调整输入电流信号的大小,可以实现较大的电流放大倍数。
2.饱和和截止状态:三极管有两种工作状态,即饱和和截止状态。
当输入的基极电流增大到一定程度时,三极管饱和,此时集电极电流达到最大值。
当输入的基极电流减小到一定程度时,三极管截止,此时集电极电流减小到最小值。
因此,通过调节输入的基极电流,可以在饱和和截止状态之间切换,实现电流的放大。
3.工作点的选择:三极管的工作点是指在其特性曲线上的选择点,该点决定了三极管的放大性能。
工作点的选择需要考虑三极管的集电极电流和基极电流的关系,以及输出电压和输入电压的范围等因素。
合理选择工作点可以保证三极管具有较大的电流放大倍数和线性度。
总的来说,三极管电流放大作用是通过控制基极电流来控制集电极电流的大小,从而实现电流信号的放大。
半导体器件物理(1)2-2 理想BJT 直流电流放大系数定量分析十. 缓变基区BJT 的电流放大系数半导体器件物理(I)第2章BJT直流放大特性1. 缓变基区BJT 的基区自建场(1) 平面工艺BJT的基区杂质分布特点平面工艺BJT 中基区是通过两次扩散或者离子注入工艺形成的,基区杂质为非均匀掺杂。
2-2 理想BJT 直流电流放大系数定量分析十. 缓变基区BJT 的电流放大系数半导体器件物理(I)第2章BJT直流放大特性1. 缓变基区BJT 的基区自建场(2) 基区自建电场的形成过程基区掺杂N B (x)不均匀→基区平衡多子分布p B0(x)不均匀→空穴从x=0沿x 方向扩散→基区x=0附近p B0(x)小于N B (x)→x=0附近出现未被中和的带负电荷的离化受主杂质→产生电场E(称为自建场)→使得空穴向x=0方向漂移扩散和漂移作用达到平衡时,基区形成稳定的自建场。
2-2 理想BJT 直流电流放大系数定量分析十. 缓变基区BJT 的电流放大系数半导体器件物理(I)第2章BJT直流放大特性1. 缓变基区BJT 的基区自建场(3)自建电场与基区杂质分布的关系基区扩散和漂移作用平衡时,空穴电流为0:00()=[-]()()=0B P p p B dp x J eD e p x E x dx 解得:001()()=()p B p B D dp x E x p x dx 取:得:1()()=()B BkT dN x E x e N x dx 001()=()B B kT dp x e p x dx0()()B B p x N x半导体器件物理(I)第2章BJT直流放大特性对自建电场与基区杂质分布关系的解读基区杂质分布越陡峭,则多子扩散作用越明显。
为了形成能够与扩散电流平衡的漂移电流,需要更强的自建场。
1()()=()B B kT dN x E x e N x dx因此自建场大小与基区杂质浓度梯度成正比。
三极管放大倍数计算方法三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于电子电路中。
在电子电路中,三极管的放大倍数是一个重要的参数,用来描述输入信号经过三极管放大后的输出信号的增益程度。
本文将介绍三极管放大倍数的计算方法。
三极管的放大倍数可以分为直流放大倍数和交流放大倍数两种,下面分别介绍这两种计算方法。
一、直流放大倍数的计算方法直流放大倍数是指输入直流信号经过三极管放大后的直流输出信号的增益程度。
直流放大倍数通常用直流电流放大倍数β来表示,计算公式为:β = Ic / Ib其中,Ic是三极管的集电极电流,Ib是三极管的基极电流。
直流放大倍数β一般在数据手册上有给出,也可以通过测量得到。
二、交流放大倍数的计算方法交流放大倍数是指输入交流信号经过三极管放大后的交流输出信号的增益程度。
交流放大倍数通常用交流电流放大倍数hfe来表示,计算公式为:hfe = ΔIc / ΔIb其中,ΔIc是交流条件下三极管的集电极电流的变化量,ΔIb是交流条件下三极管的基极电流的变化量。
交流放大倍数hfe也可以在数据手册上找到。
需要注意的是,直流放大倍数和交流放大倍数是不同的概念。
直流放大倍数描述的是输入直流信号经过三极管放大后的直流输出信号的增益程度,而交流放大倍数描述的是输入交流信号经过三极管放大后的交流输出信号的增益程度。
三、三极管放大倍数的影响因素三极管的放大倍数受到多种因素的影响,主要包括三极管的工作状态、温度、电压等。
在实际应用中,为了保证放大倍数的稳定性和一致性,通常会选择具有较高放大倍数的三极管,并且采取一些措施来保证工作状态和温度的稳定。
四、三极管放大倍数的应用三极管的放大倍数是电子电路设计和调试中重要的参考参数。
在放大电路中,通过选择合适的三极管和调整电路参数,可以控制输出信号的增益程度,从而实现信号的放大和处理。
同时,放大倍数还可以影响电路的稳定性和抗干扰能力,因此在电路设计中需要仔细考虑。
总结:本文介绍了三极管放大倍数的计算方法,包括直流放大倍数和交流放大倍数的计算公式。
三运放电路放大公式推算
三运放(Transistor amplifier)是一种典型的电路放大器,其结构由
三个晶体管、几个电容、几个电阻、一个输出线圈和一个DC电源组成。
三运放的放大公式可以使用来计算放大器的放大率,该公式如下:放大率= A=η_in × η_out (η_in为输入增益,η_out为输出增益)
计算输入增益η_in 和输出增益η_out 的公式如下:
输入增益η_in = β_1 = β_2 = β_3
输出增益η_out = β_1 × β_2 × β_3 ÷ (β_2 + β_3)
其中,β1、β2、β3为每个晶体管的射极射线的增益常数。
计算三运放的最终放大倍率时,可以通过将上述乘积常数相乘而得到
最终结果,即
A=β_1×β_2×β_3
由此可见,三运放的放大倍数与晶体管的射极射线的增益常数成正比。
因此,要想增加放大器的放大率,就要提高晶体管的射极射线增益。
除此之外,还可以将不同值的电阻和电容用于改变放大器的放大倍数。
若是将电阻和电容调整为较小的值,则可以达到较大的放大倍数;反之,
则可以达到较小的放大倍数。
总之,三运放的放大公式可以根据晶体管的射极射线增益、电阻和电
容等参数来计算放大器的放大倍数。
三极管的计算范文三极管是一种常用的电子元器件,广泛应用于放大和开关电路中。
它由三个控制区域组成,称为基极(B)、射极(E)和集电极(C)。
基于三极管的工作原理和特性,可以进行一系列的计算。
一、三极管的放大倍数计算三极管的放大倍数(β)代表了输入电压与输出电压之间的比值,可用于计算电流放大和电压放大。
放大倍数的计算公式如下:β=ΔIc/ΔIb其中,ΔIc是集电流变化,ΔIb是基电流变化。
通常情况下,三极管的放大倍数在50至1000之间。
二、三极管的负载线计算在三极管的集电极和集电阻之间是一个负载线,负载线可以用来确定工作点和电流放大区域。
负载线的计算涉及到两个重要参数:集电阻(Rc)和电源电压(Vcc)。
计算步骤如下:1.确定静态工作点(VCEQ,ICQ):通过负载线与静态工作直线的交点来确定。
2.确定动态工作点(IDQ):根据工作区域和负载线的斜率计算。
3.计算输出电压(VCE):根据公式VCE=VCC-ICQ*Rc计算。
4.计算输出功率(P):通过公式P=VCE*ICQ计算。
三、三极管的工作区域计算三极管具有不同的工作区域,包括截止区、饱和区和放大区。
根据输入电压(UB)和输出电压(UC),可以判断三极管的工作区域。
1.截止区:当UB<UBE,UC≈VCC,三极管截止。
(UB和UC是基极和集电极的电压,UBE是基极和发射极的电压)2.饱和区:当UB>UBE,UC≈0V,三极管饱和。
3.放大区:当UB>UBE,UC<VCC,三极管工作在放大区。
四、三极管的频率计算三极管的频率是指能够正常工作的最高频率范围。
频率计算主要涉及两个参数:截止频率(fT)和放大倍频率(fβ)。
1.截止频率:截止频率是指当三极管的放大倍频率(fβ)下降到1时的频率。
它可以通过公式fT=β*fβ计算。
2. 放大倍频率:放大倍频率指的是在一些频率下的放大倍数。
可以使用示波器对输入和输出信号进行测量,然后通过公式fβ = f出 / fin 计算。
三极管共基放大系数三极管共基放大系数(α)指的是输入信号变化时,输出信号相对于输入信号的增益。
在共基放大电路中,输入端和输出端共用基极,而发射极是输出端,集电极是输入端。
下面将从三极管工作原理、共基放大电路特点、共基放大系数计算以及共基放大器的应用方面进行阐述。
首先,三极管是一种半导体器件,由两个PN结构构成。
当基极上施加一定电压时,三极管会出现一种特殊的工作状态,称为放大工作状态。
工作原理主要有两个方面:一是电子注入,当晶体管的发射结极向前偏置时,电子从发射极进入基区,两种载流子在基区运动并再次结合形成电流;二是电流放大,通过控制基极电流可控制发射极电流,从而实现对输出电流的放大。
其次,共基放大电路有以下几个特点:首先,电流放大能力强,当输入电流变化时,输出电流也会相应变化,放大倍率高;其次,电压放大能力弱,输出电压变化范围较小;最后,输入阻抗相对较低,输出阻抗相对较高。
计算共基放大系数(α)时,可以采用以下公式:α = ΔIC /ΔIB ,其中,ΔIC 表示集电极电流的变化,ΔIB 表示基极电流的变化。
共基放大系数一般在0.9以上,因为这样可以较好地实现输入电流到输出电流的转换。
共基放大器广泛应用于许多电子电路中,特别是在射频放大电路中。
它具有宽带能力、高频特性和低噪声等优点,常被用于无线通信设备、电视机、雷达系统等。
此外,共基放大器还可以用作电流源、振荡电路、交流阻断、信号线驱动器等电路的核心组成部分。
总之,三极管共基放大系数是衡量输入信号变化时输出信号增益的重要指标。
共基放大电路具有电流放大能力强、电压放大能力弱、输入阻抗低和输出阻抗高的特点。
通过适当选择元器件参数,能实现较高的共基放大系数。
共基放大器广泛应用于射频放大电路中,可用于无线通信设备、电视机、雷达系统等。
了解共基放大系数的相关内容,有助于理解和设计相关电路。
可编辑修改精选全文完整版实验三、晶体管特征频率的测量一、目的1、通过实验进一步了解特征频率f T 的物理意义并掌握其测量方法。
2、通过实验了解f T 随偏流、偏压的变化情况。
二、原理晶体管有高频管和低频管之分,一般来说低频管只能用在3MC 以下的频率范围(MC :兆周: 1Mc=1兆赫MHz=1000千赫KHz );而高频管则可以用到几十或者几百MC 的高频范围,有时称超过75MC 的管子为超高频晶体管。
如果使用频率超过了晶体管的频率范围,则晶体管的放大特性就显著地变坏,甚至无法使用。
晶体管放大特性的变坏,是由于讯号频率超过某一值以后,晶体管的电流放大系数开始下降而造成的。
晶体管的共射极电流放大系数β与信号频率f 间的关系为:βββf f j +=10(1)式中β0为低频是的电流放大系数,f β为共射极的截止频率(也就是共射极电流放大系数β下降到21β0或0.707β0的频率)。
图1画出了晶体管发射极电流放大系数β随频率的变化曲线。
由图可见,在频率比较低时,β基本不随频率变化,它的数值被定义为β0。
当频率比较高时,β值随频率f 升高而下降。
如果讯号频率超过发射极截止频率f β,晶体管的共射极β电流放大系数β就比低频时的β0小的多。
但是,f β并不是晶体管所能使用的最高频率,因为f β下的β值(即0.707β0)仍比1大的多,所以晶体管此时还是有电流放大作用的。
晶体管的实际使用频率可以比f β高。
由1式可见,当频率远大于f β(比如f>2f β就可以认为f>>f β),时有f •β=f •β0=常数 (2) 图1因为f T 是β等于1的f 值,因此上式中的常数就是f T 。
所以β•f=f T (3)比较确切地反映了晶体管的频率特性。
当频率低于f T 时,电流放大系数β>1,晶体管有电流放大作用;当f<f T ,β<1,没有电流放大作用,所以特征频率f T 是晶体管可以起电流放大作用的最高频率的限度,是共射极电路设计的一个重要依据。