在規(guī)劃設(shè)計(jì)電路時(shí),很多時(shí)候會(huì)需要大電流來(lái)推動(dòng)負(fù)載,但是IC輸出的電流是有限的,不能滿足大負(fù)載所需要的電量,這個(gè)時(shí)候,就需要把電流放大,進(jìn)行擴(kuò)流。通常情況下,都是采用三極管來(lái)放大電流,下面我們具體說(shuō)一下三極管放大的作用。
晶體三極管中有兩種不同極性電荷的載流子參與導(dǎo)電,故稱之為雙極型晶體管,又稱半導(dǎo)體三極管,簡(jiǎn)稱晶體 管。晶體管一般分為小功率型,中功率型和大功率型。晶體管是根據(jù)不同的摻雜方式在同一個(gè)硅片上制造出三個(gè)摻雜區(qū)域,并形成兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的。有PNP型和NPN型,有三個(gè)電極,分別是基極B,發(fā)射極E和集電極C。
放大是對(duì)模擬信號(hào)最基本的處理,在實(shí)際生產(chǎn)中,從傳感器獲得的電信號(hào)都很弱,只有經(jīng)過(guò)放大后才能作進(jìn)一步的處理,或者使之具有足夠的能量來(lái)推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。晶體管是放大電路的核心元件,它能夠控制能量的轉(zhuǎn)換,將輸入的任何微小變化不失真地放大鏡輸出。把輸入電壓信號(hào)接入基極-發(fā)射極回路,稱為輸入回路,放大后的信號(hào)在集電極-發(fā)射極回路,稱為輸出回路。由于發(fā)射極是兩個(gè)回路的公共端,幫稱該電路為共發(fā)射放大電路,使晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件是發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置。因而在輸入回路需加基極電源,在輸出回路需加集電極電源。
放大是內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)形成外部電流的流動(dòng),以PNP型三極管為例。發(fā)射結(jié)加正向電壓,載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流,因?yàn)榘l(fā)射極加正向電壓,又因?yàn)榘l(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度高,所以大量自由電子因擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越過(guò)發(fā)射結(jié)到達(dá)基區(qū),與此同時(shí),空穴也從基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散,但由于基區(qū)雜質(zhì)濃度低,所以空穴形成的電流非常小,可忽略不計(jì)。可見(jiàn)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)發(fā)射極電流。擴(kuò)散到基區(qū)的自由電子與空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成了基極電流。集電結(jié)加反向電壓,漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流。晶體管的放大作用表現(xiàn)為小的基極電流可以控制大的集電極電流。
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