我知道我们如何通过偏置 BJT 晶体管来放大给定的信号。但我想知道使 BJT 晶体管像放大器一样工作的关键特性是什么。是反向饱和电流的恒定性质还是基极和集电极电流之间的确定关系或其他什么?
我专门谈论的是BJT。
我知道我们如何通过偏置 BJT 晶体管来放大给定的信号。但我想知道使 BJT 晶体管像放大器一样工作的关键特性是什么。是反向饱和电流的恒定性质还是基极和集电极电流之间的确定关系或其他什么?
我专门谈论的是BJT。
晶体管本身并不能使其成为放大器。
晶体管需要一个围绕它的电路来进行实际的(信号)放大。
根据电路,晶体管可以放大电流变化和/或电压变化,这意味着功率放大。功率放大意味着您需要较小的功率来控制或输出较大的功率。
在我看来,导致(功率)放大的晶体管最基本的特性是基极电流\$I_B\$和集电极电流\$I_C\$之间的电流关系。它们的比率通常被称为\$\beta\$:
$$\beta = \frac{I_C}{I_B} $$
这个\$\beta\$在实际晶体管中也非常“可见”,因为它与发射极和基极的掺杂水平之间的比率有关。发射极将具有最高的掺杂水平,基极具有较低的掺杂水平(可能低\$\beta\$倍),而集电极将具有最低的掺杂水平。
因此,如果我们增加基区的掺杂水平,\$\beta\$将增加并且“放大”上升。
这是否意味着如果我使用具有更高\$\beta\$的晶体管,我将始终获得更高的放大率?
不,这取决于您使用的电路。
在某些电路中,确实更高的\$\beta\$会给你更多的放大。
例如,控制继电器的晶体管。当\$\beta\$增加时,我们可以使用较小的基极电流。
在其他情况下,它不会给你更多的放大。
例如,一个共发射极放大器,假设我们不改变直流电流\$I_C\$。在 CE 放大器中,电压增益为\$gm*R_{load}\$。为了获得更多收益,我们需要增加\$gm\$或\$R_{load}\$。无论\$\beta\$ ,两者都可以完成。
允许任何东西充当放大器的关键特性是它可以使用低功率输入来控制高功率信号。
在晶体管的情况下,低功率基极电流或栅极电压可以改变大的集电极或漏极电流。
还有很多其他设备可以用作放大器。最早的音频放大器之一使用振膜麦克风来调节缠绕在旋转鼓上的弦的一端的张力。几圈滑弦可以控制很大的输出张力,从而拉动一个响亮的振膜。还可以查找射流放大器、磁放大器、行波管放大器 (TWTA)。