晶文摘

基本電晶體電路動作: 電流放大

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作者:夏肇毅 2010-11-23 初版

雙極性接面電晶體(BJT) 在1948發明,由三極組成:
E:射極
B: 基極
C: 集極
這是真空管之後的重大發明,之後幾乎完全取代真空管,更發展成高密度的積體電路.

最常用的電晶體放大電路模式是共射極電路: 以射極為輸入與輸出的共同端
輸入接基極,輸出接集極.
簡單來說, 電晶體的作用就是電流放大:
  IC = βIB + (1+β)ICB0
β是共射極電流放大率(約幾十到幾百)

在室溫時第二項可忽略 所以得
  IC = βIB
集極電流 = 電流放大率 x 基極電流 

信號由基極輸入,到集極時電流已被放大

在不考慮歐萊效應(Early effect)時, 集極電流與基極電壓間的關係為
  IC = IS e VBE/ VT
二極體近似. 當VBE大於0.6V 之後,一點電壓的小變化都會照成集極電流的大變化.

加入歐萊效應(Early effect)後, IC 會隨VCE的增加而增加:
IC =( IS e VBE/ VT ) (1+VCE/VA)
電晶體就像一個開關, 當VBE大於0.6V 之後,集極電流就會明顯得大量導通.

最簡單的共射極電路如下 以R1 提供 基極直流偏壓 R2就是負載電阻
將輸入信號接到Vb, 在Vc處就可見輸出信號.
當然, 這簡單電路的溫度穩度性很差, 不是一個實用的電路.