晶體管電路圖及工作原理

晶體管

晶體管（transistor）是一種固體半導體器件（包括二極管、三極管、場效應管、晶閘管等，有時特指雙極型器件），具有檢波、整流、放大、開關、穩(wěn)壓、信號調制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機械開關（如Relay、switch）不同，晶體管利用電信號來控制自身的開合，所以開關速度可以非常快，實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

晶體管是三端子半導體器件，端子是E（發(fā)射極），B（基極）和C（集電極）。該晶體管可以在三個不同的區(qū)域工作，例如有源區(qū)域，截止區(qū)域和飽和區(qū)域。晶體管在截止區(qū)域工作時關閉，而晶體管在飽和區(qū)域工作時打開。晶體管在有源區(qū)工作時充當放大器。晶體管作為放大器的主要功能是在不改變太多的情況下增強輸入信號。本文在這里討論晶體管如何作為放大器工作。

晶體管作為放大器

放大器電路可以定義為用于放大信號的電路。放大器的輸入是電壓，否則是電流，其中輸出將是放大器的輸入信號。使用晶體管或其他晶體管的放大器電路被稱為晶體管放大器。晶體管放大器電路的應用主要涉及音頻，無線電，光纖通信等。

所述晶體管結構被分類為三種類型，如CB（共基極），CC（公共的集電極）和CE（共發(fā)射極）。但是常見的發(fā)射極配置經常在音頻放大器等應用中使用。因為在CB配置中，增益<1，而在CC配置中，增益幾乎等于1。

好的晶體管的參數(shù)主要包括不同的參數(shù)，即高增益，高轉換率，高帶寬，高線性度，高效率，高i / p阻抗和高穩(wěn)定性等。

晶體管作為放大器電路

通過增強弱信號的強度，可以將晶體管用作放大器。借助下面的晶體管放大器電路，您可以了解晶體管電路如何作為放大器電路工作。

在下面的電路中，可以將輸入信號施加在發(fā)射極-基極結和輸出之間，并將其跨接在集電極電路中的Rc負載上。

晶體管放大器電路設計圖

為了精確放大，請始終記住輸入端是正向偏置的，而輸出端是反向偏置的。因此，除了信號之外，我們還在輸入電路中施加直流電壓（VEE），如上述電路所示。通常，輸入電路的結果是低電阻。輸入端的信號電壓將發(fā)生一點變化，從而導致發(fā)射極電流內的顯著變化。由于晶體管的作用，發(fā)射極電流的變化將在集電極電路內引起相同的變化。

目前，通過Rc的集電極電流會在其兩端產生巨大的電壓。因此，在輸入電路處施加的弱信號將在輸出的集電極電路處以放大形式出現(xiàn)。在該方法中，晶體管用作放大器。

晶體管同電子管相比

同電子管相比，晶體管具有諸多優(yōu)越性：

1、構件沒有消耗

無論多么優(yōu)良的電子管，都將因陰極原子的變化和慢性漏氣而逐漸劣化。由于技術上的原因，晶體管制作之初也存在同樣的問題。隨著材料制作上的進步以及多方面的改善，晶體管的壽命一般比電子管長100到1000倍。

2、消耗電能極少

僅為電子管的十分之一或幾十分之一。它不像電子管那樣需要加熱燈絲以產生自由電子。一臺晶體管收音機只要幾節(jié)干電池就可以半年一年地聽下去，這對電子管收音機來說，是難以做到的。

3、不需預熱

一開機就工作。例如，晶體管收音機一開就響，晶體管電視機一開就很快出現(xiàn)畫面。電子管設備就做不到這一點。開機后，等一會兒才聽得到聲音，看得到畫面。顯然，在軍事、測量、記錄等方面，晶體管是非常有優(yōu)勢的。

4、結實可靠

比電子管可靠100倍，耐沖擊、耐振動，這都是電子管所無法比擬的。另外，晶體管的體積只有電子管的十分之一到百分之一，放熱很少，可用于設計小型、復雜、可靠的電路。晶體管的制造工藝雖然精密，但工序簡便，有利于提高元器件的安裝密度。