必威betway体育工作原理详解

2024-08-28

必威betway体育,全称应为半导体必威betway体育,也称双极型晶体管、晶体必威betway体育,是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。下面介绍的是必威betway体育工作原理,不了解的朋友跟小编一起来看看吧。


必威betway体育工作原理有以下四点:

一、电流放大

下面的分析仅对于NPN型硅必威betway体育。我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。必威betway体育的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源 能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变 化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做必威betway体育的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射 极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。


二、偏置电路

必威betway体育在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于必威betway体育BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压 大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0。7V)。当基极与发射极之间的电压小于0。7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比 0。7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0。7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在必威betway体育的基极上加上一 个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小 信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的 信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极 电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。


三、开关作用

下面说说必威betway体育的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻 Rc的限制(Rc是固定值,那么大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大 时,必威betway体育就进入了饱和状态。一般判断必威betway体育是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,必威betway体育的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为 一个开关闭合了。这样我们就可以拿必威betway体育来当作开关使用:当基极电流为0时,必威betway体育集电极电流为0(这叫做必威betway体育截止),相当于开关断开;当基极电流很 大,以至于必威betway体育饱和时,相当于开关闭合。如果必威betway体育主要工作在截止和饱和状态,那么这样的必威betway体育我们一般把它叫做开关管。


四、工作状态

如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以必威betway体育 的放大倍数 β),必威betway体育就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通 断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在必威betway体育未饱和之前)。


以上即为必威betway体育的工作原理,也是必威betway体育在电路中最基本的作用。


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