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三极管是如何放大电流的?

 大隆龙 2018-09-17

三极管式一个电流控制器件,它用基极电流来控制集电极电流和发射极电流,没有基极电流就没有及电机电流和发射极电流。

1、三极管电流放大特性

只要有一个很小的基极电流,三极管就会有一个很大的集电极电流和发射极电流,这是由三极管特性所决定的,不同的三极管有不同的电流放大倍数,所以不同三极管对基极电流的放大能力是不同的。

基极电流是信号输入电流,集电极电流和发射极电流是信号输出电流,信号输出电流远大于信号输入电流,说明三极管能够对输入电流进行放大。在各种放大器电路中,就是用三极管的这一特性来放大信号的。

三极管在正常工作时,它的基极电流、集电极电流和发射极电流同时存在,同时消失。

2、三极管基极电流控制集电极电流特性

当三极管在放大状态时,三极管集电极电流和发射极电流由直流电源提供,三极管本身并不能放大电流,只是用基极电流去控制由直流电源为集电极和发射极提供的电流,这样等效理解成三极管放大了基极输入电流。

下图所示电路可以说明三极管基极电流控制集电极电流的过程。电路中的R2为三级管VT1集电极提供电流通路,流过VT1集电极的电流回路是:直流工作电压+V-集电极电阻R2-VT1集电极-VT1发射极-地线。构成回路。

集电极电流由直流工作电压+V提供,但是集电极电流的大小受基极电流的控制,基极电流大则集电极电流大,基极电流小,则集电极电流小。所以基极电流只是控制了直流电源+V为VT1集电极所提供电流的大小。

三极管放大电流,指的是三极管的集电极电流可以达到基极电流的β倍(β通常为100以上),这是有前提的,也就是集电极回路的电源本身能够提供这么大的电流,这样才能在放大区,当集电极电流因其它原因存在上限时,有可能导致集电极电流小于基极电流的β倍,这时就是三极管饱和了(特性曲线进入饱和区),此时基极与集电极之间的线性关系不成立但仍有可能是放大的。注意,这仅仅是数值上的放大,并不是对能量本身的放大,就是说这时再用小电流控制大电流,并不是由小电流产生大电流。这个可能比较复杂,可以换一种思路,你的太阳能电池输出功率为12V×0.00035A=0.0042W=4.2mW,而你的手机需要的输入功率是5V×0.5A=2.5W=2500mW,看到差别了吗?电能=功率×时间,在没有储能的情况下发电的时间与充电的时间相等,时间t去掉,也就是说,在没有储能的情况下,电路的输出功率不可能大于输入功率,否则就违背了能量守恒定律,是不可能存在的。

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