直流電源對(duì)三極管處于放大狀態(tài)有什么影響?三極管是一種控制電流,將微弱信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成大幅度電信號(hào)的半導(dǎo)體器件,也用作非接觸式開(kāi)關(guān),它是半導(dǎo)體的基本元件之一,具有放大電流的功能,是電子電路的核心元件。三極管由在半導(dǎo)體襯底上彼此非常靠近的兩個(gè)PN結(jié)組成。兩個(gè)PN結(jié)將整個(gè)半導(dǎo)體分成三部分。中心部分是基區(qū),兩側(cè)是發(fā)射區(qū)和集電極區(qū)。有兩種排列方式:PNP和NPN。
直流電源在三極管放大電路中的影響是建立一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。三極管具有三種工作狀態(tài):放大、截止和飽和。
只有在放大狀態(tài)下,基極電流Ib才能控制集電極電流Ic。在關(guān)斷狀態(tài)下,沒(méi)有電流流過(guò)他的晶體管的三個(gè)電極。這相當(dāng)于關(guān)閉。飽和時(shí),電流流過(guò)三個(gè)電極,但電極電流約等于Vcc/Rc,基極電流無(wú)法控制集電極電流,無(wú)法放大信號(hào)。
放大器要正常放大,管子必須先處于放大狀態(tài)。它必須滿足某些外部條件。對(duì)于三極管,需要確保發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置。此外,放大器在正常放大過(guò)程中不得產(chǎn)生非線性失真。
在實(shí)際的放大電路中使用晶體管時(shí),需要加上適當(dāng)?shù)钠秒娐?。首先,由于晶體管的BE結(jié)(相當(dāng)于一個(gè)二極管)的非線性,需要在輸入電壓達(dá)到一定水平后(硅管常用0.7V)產(chǎn)生基極電流。如果基極和發(fā)射極之間的電壓小于0.7V,則基極電流可以認(rèn)為為零。但是,實(shí)際放大的信號(hào)往往遠(yuǎn)小于0.7V,而且沒(méi)有偏置,這么小的信號(hào)不足以改變基極電流(小于0.7V),基極電流全為0)。
如果預(yù)先將適當(dāng)?shù)碾娏?稱為偏置電流。此電流通過(guò)上圖中的電阻器 Rb 通過(guò),因此稱為基極偏置電阻)添加到晶體管的基極,當(dāng)施加小信號(hào)時(shí),基極電流發(fā)生變化,基極電流的變化被放大并輸出到集電極。
另一個(gè)原因是對(duì)輸出信號(hào)范圍的要求,如果沒(méi)有偏置,只有增加的信號(hào)被放大,減少的信號(hào)無(wú)效(如果不偏置的話,集電極電流是為零的,且不能再減小)。
通過(guò)添加偏置使集電極上面出現(xiàn)電流,集電極電流隨著輸入基極電流的減小而減小,而集電極電流隨著輸入基極電流的增大而增大,在此基礎(chǔ)上,減少和增加的信號(hào)都可以放大。