3极管的放大原理是什么？

三极管的放大原理？~

三级管在放大电路中的工作原理和应用

工作原理：
以NPN三极管为例：正常工作在放大状态时，因为基极电压高于发射极，电路正偏，有大量电子流入发射极，形成Ie，电子原本要通过基极回到电源正极，但是发射机电子进入基极后，由于集电极电压比基极还要高，于是电子被集电极强烈的电场吸引，从而电子不走基极回到电源正极，而进入集电极到达电源正极形成集电极电流Ic，但是，基极中还是有空穴的（比较少），发射极电子被集电极电场吸引进入集电极过程中，一小部分电子与基极空穴复合形成基极电流Ib。这就是三级管电流走向。
放大原理：
因为基极空穴较少，所以发射极电子被集电极电场吸引进入集电极过程与基极空穴复合概率较小，当基极电流增大（空穴增多）时，因为电子与基极空穴复合概率较小，所以，基极电流稍微增大一点，就需要很多的电子才能与基极增多一点的空穴复合，因此，基极电流变化一点，而引起发射极电流发生较大的变动，从而实现了放大作用。

晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：储管和硅管。 而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
图一:晶体三极管（NPN）的结构

图一是NPN管的结构图，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，从图可见发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的 PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正确，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。由于基区很薄,加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给，从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得： Ie=Ib+Ic 这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即： β1=Ic/Ib 式中：β--称为直流放大倍数， 集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为： β= △Ic/△Ib 式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。

三极管的特性曲线

1、输入特性
图2 （b)是三极管的输入特性曲线，它表示Ib随Ube的变化关系，其特点是：

1）当Uce在0-2伏范围内，曲线位置和形状与Uce 有关，但当Uce高于2伏后，曲线Uce基本无关通常输入特性由两条曲线（Ⅰ和Ⅱ）表示即可。

2）当Ube＜UbeR时，Ib≈O称（0～UbeR)的区段为“死区”当Ube＞UbeR时，Ib随Ube增加而增加，放大时，三极管工作在较直线的区段。

3）三极管输入电阻，定义为: rbe=(△Ube/△Ib)Q点，其估算公式为： rbe=rb+(β+1)(26毫伏/Ie毫伏） rb为三极管的基区电阻，对低频小功率管，rb约为300欧。

2、输出特性

输出特性表示Ic随Uce的变化关系（以Ib为参数）从图2（C）所示的输出特性可见，它分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。 截止区当Ube＜0时，则Ib≈0，发射区没有电子注入基区，但由于分子的热运动，集电集仍有小量电流通过，即Ic=Iceo称为穿透电流，常温时Iceo约为几微安，锗管约为几十微安至几百微安，它与集电极反向电流Icbo的关系是： Icbo=(1+β)Icbo 常温时硅管的Icbo小于1微安，锗管的Icbo约为10微安，对于锗管，温度每升高12℃，Icbo数值增加一倍，而对于硅管温度每升高8℃，Icbo 数值增大一倍，虽然硅管的Icbo随温度变化更剧烈，但由于锗管的Icbo值本身比硅管大，所以锗管仍然受温度影响较严重的管，放大区，当晶体三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时，Ic随Ib近似作线性变化，放大区是三极管工作在放大状态的区域。 饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时，Ic基本上不随Ib而变化，失去了放大功能。根据三极管发射结和集电结偏置情况，可能判别其工作状态。

图2、三极管的输入特性与输出特性

截止区和饱和区是三极管工作在开关状态的区域，三极管和导通时，工作点落在饱和区，三极管截止时，工作点落在截止区。

三极管的主要参数
1、直流参数

（1）集电极一基极反向饱和电流Icbo，发射极开路（Ie=0)时，基极和集电极之间加上规定的反向电压Vcb时的集电极反向电流，它只与温度有关，在一定温度下是个常数，所以称为集电极一基极的反向饱和电流。良好的三极管，Icbo很小，小功率锗管的Icbo约为1～10微安，大功率锗管的 Icbo可达数毫安，而硅管的Icbo则非常小，是毫微安级。

（2）集电极一发射极反向电流Iceo(穿透电流）基极开路（Ib=0）时，集电极和发射极之间加上规定反向电压Vce时的集电极电流。Iceo 大约是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)Icbo o Icbo和Iceo受温度影响极大，它们是衡量管子热稳定性的重要参数，其值越小，性能越稳定，小功率锗管的Iceo比硅管大。

（3）发射极---基极反向电流Iebo 集电极开路时，在发射极与基极之间加上规定的反向电压时发射极的电流，它实际上是发射结的反向饱和电流。

（4）直流电流放大系数β1（或hEF） 这是指共发射接法，没有交流信号输入时，集电极输出的直流电流与基极输入的直流电流的比值，即： β1=Ic/Ib

2、交流参数

（1）交流电流放大系数β（或hfe） 这是指共发射极接法，集电极输出电流的变化量△Ic与基极输入电流的变化量△Ib之比，即： β= △Ic/△Ib 一般晶体管的β大约在10-200之间，如果β太小，电流放大作用差，如果β太大，电流放大作用虽然大，但性能往往不稳定。

（2）共基极交流放大系数α（或hfb） 这是指共基接法时，集电极输出电流的变化是△Ic与发射极电流的变化量△Ie之比，即： α=△Ic/△Ie 因为△Ic＜△Ie，故α＜1。高频三极管的α＞0.90就可以使用 α与β之间的关系： α= β/（1+β） β= α/（1-α）≈1/（1-α）

（3）截止频率fβ、fα 当β下降到低频时0.707倍的频率，就是共发射极的截止频率fβ；当α下降到低频时的0.707倍的频率，就是共基极的截止频率fαo fβ、fα是表明管子频率特性的重要参数，它们之间的关系为： fβ≈（1-α）fα

（4）特征频率fT因为频率f上升时，β就下降，当β下降到1时，对应的fT是全面地反映晶体管的高频放大性能的重要参数。

3、极限参数

（1）集电极最大允许电流ICM 当集电极电流Ic增加到某一数值，引起β值下降到额定值的2/3或1/2，这时的Ic值称为ICM。所以当Ic超过ICM时，虽然不致使管子损坏，但β值显著下降，影响放大质量。

（2）集电极----基极击穿电压BVCBO 当发射极开路时，集电结的反向击穿电压称为BVEBO。

（3）发射极-----基极反向击穿电压BVEBO 当集电极开路时，发射结的反向击穿电压称为BVEBO。

（4）集电极-----发射极击穿电压BVCEO 当基极开路时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压，使用时如果Vce＞BVceo，管子就会被击穿。

（5）集电极最大允许耗散功率PCM 集电流过Ic，温度要升高，管子因受热而引起参数的变化不超过允许值时的最大集电极耗散功率称为PCM。管子实际的耗散功率于集电极直流电压和电流的乘积，即Pc=Uce×Ic.使用时庆使Pc＜PCM。 PCM与散热条件有关，增加散热片可提高PCM。

网址：http://www.upsdn.net/html/2005-10/560.html

放大原理：
1、发射区向基区发射电子。
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主要是电子流。
2、基区中电子的扩散与复合。
电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。
3、集电区收集电子。
由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。

http://www.xfu.edu.cn/dgdzjs/dgdzjs/dgdzwljx/mndzjs/dzjs1/d1z4-31.htm

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临桂县15059278106： 三极管的放大原理是什么 - ？
狐贞瑞代： 三极管是利用基极电流能控制集电集电流来进行放大的.也就是说,用较小的基极电流(信号)使集电极发生与之相对应变化的集电极电流.集电极上电流的变化与信号变化一致.但电流更强了.因此我们说放大了.如果在集电集上接上一个电阻,就能够将电流放大转化成电压放大.

临桂县15059278106： 三极管放大的原理是什么?哪位IT精英详细给我解释一些吗? - ？
狐贞瑞代： 三极管相当于两个二极管组合在一起,它的放大原理要从其内部去分析,比如NPN三极管:发射极是N区,掺杂的浓度很高,自由电子是多子;基极是P区,掺杂的浓度较低,空穴是多子,自由电子是少子. 当基极和发射极加正向电压时,发射...

临桂县15059278106： 三极管放大原理 详细解释 - ？
狐贞瑞代： 答:三极管的放大原理一般书本上的解释,包括上面呢个链接给出的解释我想都无法令你满意.公式的罗列只会令你晕头转向.三极管放大能力的真正理解应该是这个样子的:在没有导通时,三极管的发射机极合集电极之间存在一个很高的势...

临桂县15059278106： 三极管的放大电路原理? - ？
狐贞瑞代： 原理: 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...

临桂县15059278106： 叙述三极管的放大原理 - ？
狐贞瑞代： 以NPN共射放大电路为例,前提工作在放大区:在信号源为0时,电源通过基极限流电阻Rb和发射结内阻rbe(如有发射极电阻Re,得等效到基极)得到基极电流Ib,后因为三极管的静态性质,会在集电极得到一个集电极电流Ic(集电极也得有电阻且要配合好电源),这是静态指标;当加入信号源时,在静态的基础上(基极电流,集电极电流)会附加一个动态的信号电流,就是有一个变化的ΔIb,则在集电极上有一个变化的ΔIc,此时基极电流为静态加动态:Ib+ΔIb,集电极同理,则在集电极电阻上有一个压降ΔU,用电源电压减去这个压降就是输出电压Uo.如果有疑问随时回复我

临桂县15059278106： 三极管的放大原理 - ？
狐贞瑞代： 其实不是三极管本身具有放大(功率放大)功能,而是三极管基级与直流电源相连,由直流电源提供功率放大所需的能量. 基级电流很小,但是由它引起的集电极电流变化却很大(主要针对npn管,pnp管放大能力相对弱),至于为什么能使集...

临桂县15059278106： 三极管放大原理 - ？
狐贞瑞代： 管子工作前提是BE结加正向电压BC结加反向电压,然后1.发射区向基区扩散电子,2.电子在基区边界扩散与复合,空穴由外电源补充,维持电流.3.电子被集电极收集.改变基极电流就可以改变集电极电流:IC=BIB

临桂县15059278106： 三极管放大的工作原理是什么 - ？
狐贞瑞代： 三极管是一个电流控制型器件 其放大的原理是利用基极的偏置电压形成电场 从而让电子在集电极与发射极之间流动.整个过程达到了小电压控制大电流的目的 从而实现三极管的放大 这就好比一个液压泵 一样 通过一个小小的输入力可以输出较大的力去

临桂县15059278106： 三极管放大原理实质 - ？
狐贞瑞代： 三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫 建立偏置 ,否则会放大失真. 在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压UB升高时,IB变大,IC也变大,IC 在集电极电阻RC的压降也越大,所以三极管集电极电压UC会降低,且UB越高,UC就越低,ΔUC=ΔUB.

临桂县15059278106： 分析三极管放大电路工作原理? - ？
狐贞瑞代： 三极管基极三个电阻是偏置电路,其中可调电阻用于调整偏置电流,使三极管工作在最佳状态.集电极电阻是负载电阻,射极电阻是负反馈电阻,射极电容是旁路电容.基极电容是输入耦合电容,集电极电容是输出耦合电容.交流输入信号电压经输入电容加到基极形成输入电流,被三极管放大后的信号电流在负载电阻上产生压降,经输出电容输出加到后级负载.