?我們以阻抗的思路來理解三極管截止、放大、飽和三個(gè)工作狀態(tài)的實(shí)質(zhì): ①截止?fàn)顟B(tài)實(shí)質(zhì)就是b極電流小到使ce極阻抗為高阻抗; ②放大狀態(tài)實(shí)質(zhì)就是b極電流在合適范圍內(nèi)變化使ce極阻抗也發(fā)生變化; ③飽和狀態(tài)實(shí)質(zhì)就是b極電流大到使ce阻抗為最低阻抗。 通過以下實(shí)驗(yàn)告訴你為什么? ?三極管b極電流的變化對(duì)ce極的阻抗有什么影響?以NPN三極管(2SC1008)為例,如圖1所示連接電路。注意三極管的c極沒有加電源哦。 圖1,:NPN三極管測(cè)試電路 ?如圖2:穩(wěn)壓源1--5.5V范圍調(diào)節(jié),另外電位器0--500k范圍調(diào)節(jié)。 圖2:穩(wěn)壓源 ?如圖3:測(cè)試b極電流1--1000μA變化時(shí),ce極阻抗的變化情況。 圖3:NPN三極管b極電流與ce阻抗關(guān)系測(cè)試 ?如圖4的測(cè)試數(shù)據(jù)可知,藍(lán)色曲線代表的是b極電流(μA),紅色曲線代表的是ce極阻抗(Ω);b極電流的大小決定了ce極阻抗的大?。?/strong> b極電流越小,ce極的阻抗越大; b極電流越大,ce極的阻抗越小。 圖4:NPN三極管b極電流與ce極阻抗的關(guān)系 ?三極管放大電路的基本要求是不失真和能夠放大,所以我們只需要放大區(qū)線性度平緩的那部分(有效放大狀態(tài)),如圖4青色框內(nèi);其余放大部分失真嚴(yán)重是沒有任何應(yīng)用意義的(失真放大狀態(tài))。 ?把圖4整理一下得到圖5的表格,對(duì)于如何應(yīng)用三極管有效放大狀態(tài),我們還必須引入一個(gè)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)。 圖5:三極管真正使用的三個(gè)狀態(tài) ?如圖6,在放大電路中,直流電源(靜態(tài)工作點(diǎn))的作用和交流信號(hào)的作用是共存的;靜態(tài)工作點(diǎn)的目的就是保證交流信號(hào)在為最0時(shí),使三極管仍然處于有效放大狀態(tài),避免輸出波形失真;根據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)可計(jì)算出Rb、Rq、Rc的大小。 ?要點(diǎn): ①放大狀態(tài)下,輸入波形Ui的變化導(dǎo)致b極電流Ib的變化,b極電流Ib的變化導(dǎo)致ce阻抗的變化,ce極阻抗的變化導(dǎo)致ce極分壓的變化;最終反映輸出波形Uo; ②放大狀態(tài)下,Ic電流大小受ce極阻抗和Rc大小限制(如圖6),所以選取合適的Rc,才能保證Ic = β×Ib; ③放大狀態(tài)分為有效放大狀態(tài)和失真放大狀態(tài);我們要的是有效放大狀態(tài),所以才需要靜態(tài)工作點(diǎn); ④飽和狀態(tài)下,ce極阻抗最小,可視為ce短路,所以ce極壓降接近于0;此時(shí)Ic電流的大小完全由Rc阻抗大小和三極管的功率決定; ⑤截止?fàn)顟B(tài)下,ce極阻抗最大,可視為ce開路,所以ce極壓降接近于VCC。 最后,三極管作為流控型的功率放大元件,存在公式Ic = β×Ib的關(guān)系,但不存在公式Uo = β×Ui的關(guān)系;還有運(yùn)放的基礎(chǔ)是三極管組成的差分放大電路。 來源:https://www.toutiao.com/a6630066404370416136 |
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