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晶體管和FET的工作原理

CHANBAEK ? 來源:從狒狒進化到硬件工程師 ? 作者: 李曉晶 ? 2023-10-21 10:23 ? 次閱讀

一 什么是放大電路

晶體管和FET給人的印象是具有信號放大的功能,即當輸入信號通過晶體管或者FET后,輸出信號被直接放大。

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其實并非如此。被放大的輸出信號是來自于電源。晶體管或者FET吸收輸入信號的形狀和幅度信號,由電源重新產生形狀一致,幅度變大的輸出信號。

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二 晶體管工作原理

對基極和發射極之間的電流進行監控,并且使集電極和發射極之間的電流隨著基極電流在幾十倍到幾百倍之間變化。換句話說就是:晶體管就是用基極電流來控制集電極-發射極之間的電流的元件。當基極輸入電流變大時,集電極和發射極之間的電流也會變大,對輸入信號進行放大。不同種類的晶體管放大倍數不同。

因為晶體管是將基極和發射極之間的流動的電流檢測出來,進而控制集電極-發射極之間電流的元件,所以要想設計一個放大電路電路,首先要使基極-發射極之間有電流流過。

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如下是晶體管的符號。可以看出在晶體管的基極和發射極之間等效存在一個二極管。當晶體管工作時,基極和發射極之間的壓降,與二極管的正向壓降相同,大約在0.6~0.7V之間。

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假設晶體管的Vbe≈0.6V,再結合歐姆定律就可以分析放大電路的各個參數了。

三 FET工作原理

FET稱為場效應管,它是晶體管的一種。工作原理與晶體管有較大差異。晶體管是由基極電流來控制集電極電流。FET是由柵極電壓控制漏極電流。FET對加在柵極與源極之間的電壓持續監控,使漏極和源極之間的電流,隨著柵極電壓成正比變化。

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外圍電路只要設計使柵極--源極之間有電壓差即可。FET有各種類型。有些漏極-源極電流隨著柵極電壓變大而變大,有些漏極-源極電流隨著柵極電壓變大而減小。

無論是晶體管,還是FET,按照用途都有功率器件和高頻器件的分類。功率器件具有大外形的封裝,這樣可以增加散熱面積。高頻器件需要將引腳做短,使的感抗和容抗盡量小。

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