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|个人分类:|系统分类:|关键词:三极管,晶体管,放大电路,动画|
三极管的电流放大作用应该算是模拟电路里面的一个难点内容，我想用这几个动画简单的解释下为什么小电流能控制大电流的大小，以及放大电路的原理。我这里的三极管也叫双极型晶体管,模电的放大电路和数电的简单逻辑电路里面都会用到。有集电极、基极、发射极、以及两个结：集电结和发射结。集电极面积比较大，基极厚度薄而且载流子浓度比较低。下图是个型的三极管：当发射结正偏时，电荷分布会发生变化，发射结宽度会变窄；相当于给电子打开了一扇到的大门集电结反偏时，电荷分布会也发生变化，集电结宽度会变宽。相当于打开了阻碍电子从级跑出去的大门，如下方动画所示：级会接一个大电阻限制电流的大小，跑到极的那些多余的电子就只好穿越集电结，形成电流，如下方动画所示：如果基极电压翻倍，电荷分布会继续发生变化，发射结宽度会变得更窄，这扇大门变得更宽了，将会有更多的电子跑到级。如下方动画所示：由于是大电阻，就算翻倍了也还是很小，所以更多的电子会穿越集电结，让也翻倍。如下方动画所示：两个直流电源是可以合并到一起的，再加上小信号和两个电容，就得到了放大电路，如下图所示：如果电阻大小合适，这个放大电路能够将小信号放大成相位相反的大信号，如下方动画所示：红色为输入端，的变化会影响，把发射结看成一个小电阻，红色的点就会沿黑线运动，然后画出的图像；根据,画出的图像，纵坐标从变成了；而输出端有UCC、RC不变时，与反相。最后说说这些动画的不足之处吧：1.喇叭口一样的三极管并不是我的独创，也有，但水箱的比喻容易让人产生I最大，其实才是最大的电流。2.动画里完全忽略了电子的热运动速度，那个速度远大于电压作用下电子的漂移速度。3.在的建议下买了本郝跃的微电子概论，才意识到我的动画里并没有体现出能级、能带、费米分布等内容。
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