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首页三极管与MOS管详解:电流放大与区别
该文档详细介绍了三极管和MOS管的基础知识,以及它们在电子电路中的关键作用。首先,三极管,尤其是晶体三极管,是基于半导体的双极性元件,用于放大电信号或作为无触点开关。它由发射区、基区和集电区组成,常见的类型有PNP和NPN两种,分别对应不同的电流流动方向。三极管的关键特性在于其电流放大功能,通过基极电流控制集电极电流,体现了"以小控大"的原理。 文档强调了三极管的三个引脚——发射极(e)、基极(b)和集电极(c),并解释了电流放大系数β的概念,它决定了集电极电流对基极电流的放大程度。NPN和PNP三极管的区别在于内部PN结的配置,NPN的中间是P区,PNP则是相反。在实际应用中,选择NPN或PNP取决于电路的具体需求。 MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor管)是另一种重要的半导体器件,属于场效应管类别,主要利用电压来控制电流,而不是像三极管那样依赖于载流子的扩散。MOS管具有低噪声、高输入阻抗和线性度好的特点,特别适用于高频和数字电路中。它的工作原理涉及电场效应,通过改变栅极与源极之间的电压,可以显著改变漏极电流,实现了电流的控制。 在使用三极管和MOS管时,文档还提到了注意事项,包括正确选择合适的型号、了解其工作状态下的电压和电流范围,以及确保适当的偏置条件,以避免损坏器件。此外,不同类型的三极管和MOS管在温度、频率响应和功率处理能力上有所不同,选择时需要根据具体应用场景进行匹配。 这份文档提供了关于三极管和MOS管的基础理论知识,以及如何有效地在电路设计中运用它们,对于理解和设计电子电路有着重要的参考价值。
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3、三极管的电流放大系数 β 值还与电路的工作频率有关。
在一定的频率范围内,可以认为 β 值是不随频率变化的(图 9),可是当频率升高到超过
某一数值后,β 值就会明显下降。为了保证三极管在高频时仍然具有足够的放大能力,人
们规定:当频率升高到使 β 值下降到低频(1000Hz)值 β0 的 0.707 倍时,所对应的频
率称为 β 截止频率,用 fβ 表示。fβ 就是三极管接成共发射极电路时所允许的最高工作频
率。
三极管 β 截止频率 fβ 是在三极管接成共发射极放大电路时测定的。如果三极管接成共基极
电路,随着频率的升高,其电流放大系数 α(α=Ic/Ie)值下降到低频(1000Hz)值
αo 的 0.707 倍时,所对应的频率称为 α 截止频率,用 fα 表示(图 10)。fα 反映了三极
管共基极运用时的频率限制。在三极管产品系列中,常根据 fα 的大小划分低频管和高频管。
一般规定,fα<3MHz 的为低频管,fα>3MHz 的为高频管。
$当频率高于 fβ 值后,继续升高频率,β 值将随之下降,直到 β=1,三极管就失去了放大
能力。为此,人们规定:在高频条件下,β=1 时所对应的频率,称为特征频率,用 fT 表
示。fT 常作为标志三极管频率特性好坏的重要参数。在选择三极管时,应使管子的特征频
率 fT 比实际工作频率高出 3~5 倍。
fα 与 fβ 的物理意义是相同的,仅仅是放大电路连接方式不同。理论分析和实验都可以证
明,同一只三极管的 fβ 值远比 fα 值要小,它们之间的关系为 fβ=(1-α)fα。
这就说明了共发射极电路的极限工作频率比共基极电路低得多。所以,高频放大和振荡电
路大多采用共基极连接。
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