三极管电路的工作原理

三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明三极管放大电路的基本原理。

以NPN型硅三极管为例,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。

三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。

三极管电路工作原理

各元件作用:

D1:隔离电源、钳位电压(0.7V)

Z1:钳位电压(3.3V)

R1、LED1:电源指示

R2、R3:电压采样、提供Q1基极电流

R4:Q1的负载电阻、LED2限流电阻

电源指示:电池电压Vcc通过D1(0.7V)、Z1(3.3V)加在R1、LED1上,LED1发光指示。如果电池电压Vcc降到5.8V以下时,R1、LED1上电压不足1.8V,LED1熄灭。

低电压指示:电池电压Vcc通过D1(0.7V)、Z1(3.3V)加在R2、R3上电压Vcc-0.7V-3.3V,通过R1、R2分压加在Q1基极。

如果电池电压Vcc低于5.8V,加在R2、R3上电压Vcc-0.7V-3.3V不足1.8V,通过R1、R2分压加在Q1基极上的电压不足0.6V,Q1截止,电流经D1、R4、LED2,LED2发光,指示低电压;

如果电池电压Vcc高于5.8V,加在R2、R3上电压Vcc-0.7V-3.3V高于1.8V,通过R1、R2分压加在Q1基极上的电压高于0.6V,Q1导通,电流经D1、R4、Q1,由于R4阻值较大,Q1的放大倍数又较大,所以只要R1、R2分压大于0.6V,Q1一导通,很容易进入饱和区,Q1的Vce很容易小于1.8V,LED2熄灭。

电池电压高于5.8V时,LED1点亮,LED2熄灭;当电池电压低于5.8V时,LED1熄灭,LED2点亮。

三极管电路问题

嗯,我的理解是这样的:

1、当灯丝电阻减少时,通过Q2的电流会增加,导致R2上端电压升高;

2、3904相当于一个保护开关,R2上端电压升高后,导致Q1的基极电压升高,IB增大,进而导致Q1进入饱和或者饱和程度加深;

3、3904的饱和导致Q1的CE两端电压减少,这样就降低了Q2的基极电压,进而减少Q2的基极电流,使得通过Q2的电流下降,进而保护Q2,不至于因为电流过大而烧毁。

感觉这是一个自适应的恒流电路,设计挺巧妙,可以适应不同温度条件下,灯丝电阻的变化。

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标准作案:

1,R5是vt2基极偏置电阻,因为接在vt2的C极,所以有负反馈作用,主要是直流负反馈,能稳定vt2的工作点。交流负反馈也有,但R5很大所以作用很小一般不理会。

2,c4名叫中和电容,起中和作用,就是消除三极管的结电容引起的自激振荡。容量选值相对于信号来说很小,所以不影响信号,音频电路一般10~50P,在电路板上紧靠三极管安装。如果容量选值大时,就不是中和了,而是通过负反馈达到衰减高频的目的。从某个方面的理解来说可以认为“信号可以通过c4耦合不通过vt2直接到c5”,实际上是不会对的,因为c5是vt2放大的输出端,信号比c3强,这条电路只有负反馈。

3,无论PNP还是NPN,发射极电阻都是负反馈,包含交直流,如果不需要交流负反馈,可并联旁路电容。“npn共发射极中为什么发射极电压增大则基极电流减小”?例本图,放大状态的三极管基极的电位是高于射极的,如果E极电位升高,B-E之间的电压变小,相当于基极电压下降,B极电流就变小啦。

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