模拟电路再理解系列(3)-共射极放大电路

news2024/9/21 14:33:00

1.三极管

共射极放大电路的主要器件是三极管,先来梳理一下这个经常见到的元器件

  • 结构
    在这里插入图片描述
    三极管的三个极:基极,集电极,发射极
    基极流经的电流来控制集电极和发射极之间的导通和关闭,之前看过一个形象的比喻,就是把三极管比作一个水龙头,基极就是控制水龙头旋钮的部分。好像还有个一个很直观的模型,大概就是把基极流经的电流当做一路控制一个开关的小水流,当这个小水流增大一定的大小时候,就会打开大水管的开关,也就有大的水流开通了。
  • 输入特性与输出特性
    输入特性就是基极电流和基极-发射极间电压之间关系曲线;而输出特性就是集电极电流与集电极-发射极间电压之间关系曲线。
    这里有个视频讲的挺好:
    三极管的输入输出特性曲线
    不同于MOS管使用电压控制电流,三极管是用电流来控制电流。因此有三个工作状态:截止,放大,饱和。常用的状态是截止状态和饱和状态,也就对应着三极管的“断”和“开”。
  • 静态开关特性:
    导通条件:基极电流大于临界值,硅三极管:
    饱和导通时,基极-发射极电压约为0.7V,集电极-发射极电压小于等于0.3V。截止条件:基极-发射极间电压小于发射结的死区电压。
  • 动态特性:
    三极管在开关过程也存在着电容效应,因此开通或关断时间有一定的延迟。
    开通时间:在输入电压发生跳变的过程中,三极管不管是从截止状态到导通状态,还是从导通状态到截止状态,都要经过一定的延迟时间+上升时间或是存储时间+下降时间。

共射极放大电路

  • 定义
    输入和输出的交流信号共同的通路:流经发射极E极后又回到源头的放大电路。
    基本架构
  • 放大电路示意
    在这里插入图片描述
    在上图中:
    R2:正向偏置电阻
    R4:偏置电阻
    R5:热稳定性
    C1:隔直通交,允许交流信号流动,通直流时相当于断路
    C3:发射极旁路电容,为放大的交流信号提供低电抗路径
    C2:耦合电容,将一级放大耦合到下一级
  • 电路中的电流
    在上面这个共射极放大电路中,电流有三个部分:
    基极电流,集电极电流,发射极电流
  • 一些性质
    (1)一定工作在三极管的放大区,饱和区和截止区均不行。在放大区,集电极电流为基极电流的倍数,进一步采用合适的电阻,将电流的放大转化为电压的放大。
    (2)输入信号过小会导致截止失真
    (3)输入信号过大会导致饱和失真
    针对基本放大电路,还是可以看看上交郑益慧老师的《模电》可以有些更深的理解,也是修炼模电内功的必备:
    模拟电路-郑益慧

名词理解

好几天忘了写点儿这个模块了,今天梳理点儿模电里面的,觉得很多东西还是要名词上多去理解,就像数学公式推导一样。今天看了篇文章,说多自己推推数学公式是学好数学的一大捷径。

  • N型半导体
    给半导体掺杂一些电子形成的半导体
  • P型半导体
    给半导体掺杂一些空穴形成的半导体
  • 空穴
    电子走了之后空出来的位置,就是一个空着的位置,为了和电子区别开来,来取了个空穴这个名字。
    一般N型半导体掺杂五价磷元素,P型半导体掺杂三价硼元素。
  • PN结
    将N型半导体和P型半导体连在一块儿,在它们中间空穴和电子互相吸引,形成的一个区域称为PN结。
  • 本征半导体
    纯净无杂质,具有稳定晶体结构的半导体。
  • 杂质半导体
    在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,使得半导体的导电性能发生变化。即上面的P型半导体和N型半导体。
  • 扩散运动
    由载流子浓度差引起的载流子运动。
  • 漂移运动
    电场作用下引起的载流子运动。

闲话几句

这几天突然觉得每天总结梳理下这些东西有些小小的力不从心,但一看已经整整两周了。又觉得有些力量了,继续干吧。

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