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文件名称:三极管放大实验报告.docx
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更新时间:2025-05-26
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文档摘要

〔一〕、试验目的

对晶体三极管进展实物识别,了解它们的命名方法和主要技术指标;

学习放大电路动态参数〔电压放大倍数等〕的测量方法;

调整电路相关参数,用示波器观测输出波形,对饱和失真失真的状况进展争论;

通过试验进一步生疏三极管的使用方法及放大电路的争论方法。

〔二〕、试验原理一、三极管

1.三极管根本学问

三极管,是一种电流掌握电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。三极管的分类方式很多,依据材料可分为硅管和锗管;依据构造可分为NPN和PNP;依据功能可分为开关管、功率管、达林顿管、光敏管等;依据功率可分为小功率管、中功率管和大功率管;依据工作频率可分为低频管、高频管和超频管;依据安装方式可分为插件三极管和贴片三极管。

三极管是半导体根本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三局部,中间局部是基区,两侧局部是放射区和集电区,依据排列方式的不同可将三极管分为PNP和NPN两种。

从三个区引出相应的电极,分别为基极b放射极e和集电极c。放射区和基区之间的PN结叫放射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄,而放射区较厚,杂质浓度大。

两种不同类型三极管的表示方式如图1所示,PNP型三极管放射区“放射“的是空穴,其移动方向与电流方向全都,故放射极箭头向里;NPN型三极管放射区“放射“的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故放射极箭头向外。放射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。

图1不同类型三极管表示方式

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2.三极管放大原理

放射区向基区放射电子

电源Ub经过电阻Rb加在放射结上,放射结正偏,放射区的多数载流子(自由电子〕不断地越过放射结进入基区,形成放射极电流Ie。同时基区多数载流子也向放射区集中,但由于多数载流子浓度远低于放射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为放射结主要是电子流。

基区中电子的集中与复合

电子进入基区后,先在靠近放射结的四周密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用

下,促使电子流在基区中向集电结集中,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流 Ic。也有很小一局部电子〔由于基区很薄〕与基区的空穴复合,集中的电子流与复合电子流

之比例打算了三极管的放大力量。

集电区收集电子

由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻挡集电区电子向基区集中,同时将集中到集电结四周的电子拉入集电区从而形成集电极主电流 Icn。另外集电区的少数载流子〔空穴〕也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用 Icbo来表示,其数值很小,但对温度却特别敏感。

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3.三极管的工作状态

截止状态:当加在三极管放射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极

电流和放射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和放射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

放大状态:当加在三极管放射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的放射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着掌握作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/Δ,I这b时三极管处放大状态。

饱和导通状态:当加在三极管放射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到肯定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某肯定值四周不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与放射极之间的电压很小,集电极和

放射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

依据三极管工作时各个电极的电位凹凸,就能判别三极管的工作状态。二、三极管场效应管放大电路

由三极管组成的放大电路是在保证输出信号波形与输入波形一样或者根本一样的前提下,将微弱的电信号增加到需要的强度。放大电路的实质就是用较小的能量去掌握较大的能量,或者说用一个较小的输入信号对直流电源的能量进展掌握和转换,使之变换成

为较大的沟通电输出,以便驱动负载工作。放大电路的输出可以是电压,也可以是电流,还可以是功率。因此根本放大电路主要有电压放大电路、电流放大电路、功率放大电路

等。

1.共放射极放大电路

本试验中我们主要争论共放射极放大电路。放大器的任务就是对输入的信号进展放大。要放大的信号通常是由传感器提取的随时间变化的某个物理量的微弱电信号,利用放大器可以将这些微弱的电信号放大到足够的强度,并将放大后的信号输出给驱动电路,由驱动执行机构完成特定的工作。执行机构的驱动信号通常是变化量,所以放大电路放大的对象通常也是变化量。