如何设置三极管的工作点

在一块龟片上制造出三个掺杂区域，左边的区域是掺杂浓度很高的 n 区，里面有大量的自由电子。中间的区域是掺杂浓度很低并且很薄的 p 区，里面有少量的空穴。 右边的区域是掺杂浓度一般的 n 区，但是它的面积很大。从左到右，我们依次称为发射区、机区、急电区，分别用字母 e、 b 和 c 表示。这三个掺杂区域形成了两个拼接，分别叫做发射节和急电节， 这个就是 npn 三极管的结构，同理， pnp 三极管的结构是这一个。当在 b、 e 外部接上电源，使发射节正片，由于发射区是重度掺杂， 所以里面的大量电子穿过发射节扩散到 g 区，这时形成电流 i、 e。 电流方向与电子的运动方向是相反的，扩散过来的电子有极少的会与 g 区的空穴复合，这时形成 g 区到发射区的电流 i、 b。 由于外部电源的存在，电子和空穴会不断的进行复合，如果在生意外部在外接一个电源，使急电节反偏耗尽，层会增大， 这时从发射区扩散到机区，没有复合的电子就会穿过急电节到达急电区，这时形成电流 ic。 由于到达机区和急电区的 的电子都是从发射区出来的，所以爱意等于爱币加爱心。由于发射区电子与空穴复合的数量远小于机区到达急电区电子的数量，所以爱心是远大于爱币的。我们记住，爱心等于贝塔乘以爱币。 这个杯塔就是三极管的电流放大倍数，一般在一百左右。三极管处于放大区时，这个杯塔基本上是恒定不变的， 所以只要产生一个很小的积极电流，就能得到一个比较大的急电，急电流。今天的分享就到这里，谢谢大家。

大家好，今天我们看到的是一个三极管的放大电路的静态工作点，我们也就静态工作点，那么我们就首先要抛去这一个 藕和电容，呃，左侧和右侧部分只留下静态工作点需要的一个放大电路， 那么我们如果知道 vcc 的电压，知道几点几的电阻，知道积极的电阻和报答倍数，那么我们首先要 计算的是一个积极的电流，我们积极电流，因为与机电机电源电压和 积极的电阻是近视与笔直，那么我们算出积极的电流， 通过积极的电流来计算这电机的电流，这电机的电流等于 放大倍数乘以积极的电流，这时候我们得到的是低电气的电流，我们放大器的这个 电压是通过电源电压接去一个接电即点电压，那么等于放大三极管放大器的一个 嗯，端节电压，这是我们这一个计算静态工作点的电压。

三极管的开关电路来先看看开关的原理，当输入单未低电瓶时，流经三极管的机器电流约等于零，三极管就处于截止状态。 三极管工作在截止状态极，电极和发射机之间处于开路状态，极电极上的电压约等于电源电压十二伏。 当输入单为高电瓶时，三极管的机器电流会使发射结和集电结处于正向偏置。 三极管工作在饱和状态，集电集和发射集之间会导通，集电集上的电压约等于零伏。 再来看看每个元件在电路中所起的作用。三极管的积极电流要经过 r 一，所以 r 一在电路中的作用就是限流， r 一的限流电阻也要合适，阻值过大会让三极管的积极电流不够， r 一的阻值过小会使积极的电流过大，造成三极管的损坏，所以 r 一的阻值要合适 r 二的作用， 因为 r 二的电阻是 d d 连在三极管的积极上面。开关状态 输入单要么是高电瓶，要么是低电瓶，那假如三极管的积极是悬空状态时，就有可能三极管勿触发。 所以解决这个问题就是在三极管的积极上面对地放一个电阻，就是悬浮的时候积极，因为有电阻对地，所以这个点就处于低电位，三极管就处于会是截止状态， 所以 r 二在电路中的作用就是保护， 保护三极管， 还有就是保护控制三极管的电路，一般的都是控制 i see the alco r 二三的作用，当输入单是高电瓶时，三极管处于导通状态， 所以 r 二三就相当于一个负载电阻， r 三的阻值大小决定了这个电路的电流大小。

大家好，这一期视频的话，我们主要讲解 n p n 型三极管以及 p n p 型三极管的工作原理以及电路中的接法。 在讲解之前，我们先简单的讲解一下三极管的理论啊。 首先三极管是具有电流放大作用，能以积极电流微小的变化量来控制极电极电流 较大的变化量也用作无触点开关。像我们家里的音响功放，主要器件就是用三极管来把很微小的声音信号放大到足以推动扬声器发出声音。还有楼梯里 的触摸开关部分光明开关，三极管在这里做开关使用。还有我们的手机充电器，手机电视等，基本上所有的家电都会用的到。 那么我们现在就来讲一下他的工作状态啊，他是有三个工作状态的，一个是截止状态，一个是放大状态，一个是饱和状态。那么我们现在就来讲一下他的截止状态啊， 他的截止状态就是方加在三极管发射结的电压小于平结的导通电压，积极电流为零时，极电极电流和发射极电流都为零，三极管这时 失去了电流放大作用，极电极和发射极之间相当于开关的状态，我们清三极管属于截止状态。 我们再来讲一下放大状态啊，当夹在三极管发射结的电压大于 pn 结的导通电压，并处于某一个恰当的知识，三极管的发射结进向偏置，即电结反向偏置， 这时积极电流对于极电极电流起着控制的作用，使三极管具有电流放大作用，这时三极管处于放大状态。我们再来讲一下饱和状态，当加在三极管发射节的电压大于 pn 节的导通电压， 当积极电流增大到一定程度时，极电极电流不再随着积极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近，不怎么变化，这时三极管湿气电流放大作用， 集电集与发射集之间的电压很小，集电集和发射集之间相当于快关的导铜状态。三极管的这种状态我们称之为饱和状态。下面我们就通过电路头为大家实际讲解一下。这个是 npn 型三极管在电路中的接法，这个是 pnp 型三极管在电路中的接法。那么他们这两个图到底有什么不一样 接法呢？我们就来讲解一下。首先他接的是十二伏的电压经过复载，然后经过这个 nbn 型三极管日地的， 也是接的是十二伏的，十二伏的电源经过三极管，然后再经过负载日地的。而这边这个 n p n 型三极管， 他的静电源是接在集电集上面的，然后通过发射集流出来。 这边接着就是他的控制值，积极电流的方向是从积极流入进来，从发 射极流出来，然后再控制 c 级流向发射极的。而这边这一个 p n p 型的接法，它流入的话是从发射极流进来的， 哎，流出来的话，他是从极电极流出来的，他的电流方向啊，大家要注意这两个方向呢，他接接法是刚好是相反的，这边接待输入的话 是接在集电集上面的，然后输出的话是接在发射集上面的，而这个 pnp 型的话，它是流入电压的。静电源是接在发射集这一边的，而流出来的话是接在集电集这里的，大家不要搞 这两个接反了呀。还有他的电流的方向的话也是不一样的呀，这个 n p n 型的电流方向，他是从 i b 流入，原来从流入地人家在控制 集电集流向发射机的电流，呃，这个的话，他也是用机子来控制集电机与发射机之间的电流，他的电流方向他可以，大家可以通过这个箭头看一下。 现在我们就拿这个 m p n 型散热管给大家做一个试验来 啊，因为我这个灯泡它是 是十二伏的，现在我就已经把电源的电压已经调到十二伏上面去了，这个是电源的晋级，晋级啊，连到接到负载， 这是电源的负极，我们就接到发射极上面了，这个就是他的发射极啊， 中间这个银角就接上控制局的银角啊，这里就加一个静电源了， 现在他的电压是零伏，就相当于开关断开的状态啊，开关断开的状态就相当于截止的状态啊， 因为他的导通电压是零点六伏到零点七伏之间，现在我们的电压已经是零点一九伏，他就有一点微微发亮了， 我们再调大到零点五伏的电压的时候，他就已经开始发亮了，我们再调大一下电压， 零点六伏 它的导通的压降是零点六伏到零点七伏之间呐，我们再继续调大， 调大到零点七伏的时候就是它的 饱通状态啊，我们再继续调大，当这个电压大到一定的程度的时候，这个灯光不会随着这个电压的变化，我们就叫它为饱和状态啊。 好了，这一期的视频我们就讲到这里，有喜欢的朋友可以双击加关注，我们下期再见。

大家看看一下现在的话，这个输出的话，顶部的话慢慢的出现那个就是失真了就是。大家好，今天来和大家分享一下 公设放大电路的这个静态工作点怎么去设计。首先大家应该知道是一个好的静态工作点，应该避免输出波形出现截止失真和饱和失真，截止失真 指的是静态工作点比较低的时候啊，当输入信号的副半轴周期来临的时候，导致三极管的臂间的压降小于他的开启电压，导致三极管截止，从而导致输出波形出现顶部失真，然后的话饱和失真的话是指扣 呃，那个静态工作点比较高的时候啊，三极管进入饱和区，从而使输出波形出现底部失真，然后的话就是静态工作点 点的一般设计要求就是一呃 vc 扣等于二分之一 vcc， 这样的话现在工作点的话就比较靠近中间，然后的话 icq 的话是尽可能小，这样可以减少我们的这个进台工号，最后的话就是 ip 要远大于这个 ipq， 呃，这样的话有助于我们设计这个静态工作点。然后的话比如我们现在拿进到拿到的一个设计任务是频率是一百 k 赫兹啊，峰峰值是一百毫伏到一伏的，这个正普旋波需要放大五倍，电源的话是十二伏。那么我们怎么去设计这个静态工作点呢？ 首先电路的话我们就用左套用左边的这个电路就可以了，然后的话根据上面的公式我们可以得到 vc 一扣等于二分之一 vcc 就等于六伏，然后的话就是这个输入的最大值是峰，峰值是一伏，那么他的负半轴的话就 就是负零点五伏，所以我们的这个右臂扣的话最小只应该是零点五，加上导通压降零点七等于一点二伏，我们取大一点就取右臂扣等于三伏，然后假设 ic 扣等于一毫安，我们直接放到倍数被他取一百，那么 abc 的话就是 等于十为二。呃，然后的话我们又要 ab 一远大于 ab 扣，同时要满足 ubc 等于三伏，所以我们可以取二 b 一等于四点九九 k， 二 b 二的话就等于十五 k， 这样可以同时满足这两个条件。 呃，然后的话就是呃二一一和二一二的话就可以通过这个公式可以计算出来是等于二点三 k， 而 c 的话可以通过公式计算出来等于三点七 k o， 然后的话放大倍数的话是根据放大倍数 等于约等于二十四，除以二一等于五，所以我们可以得到二一一的话差不多是七百四十欧姆，二一二的话等于一点五六欧姆。嗯，加我们设计好静态工作点之后加 我们怎么去验证我们的设计的这个静态工作点满不满足要求呢？啊？我们可以假设三极管进入了饱和区，那么三极管的饱和压降 vcs 一般就是零点三伏。呃，然后的话我们可以 呃通过那个尾翼等于这个，这个按照这个公式可以算出来，尾翼是等于四点四八五伏 啊，又因为我们的这个，呃，所有三极管在饱和区时，右臂是要大约为一，加零点七就等于五点一八五伏啊。又因为我们设计的这个近代工作点右臂扣是在三伏，也就 就是说当输入信号的正半轴峰值到达二点一八五伏时，三极管进入饱和期，输出波形会出现饱和失真，即输出波形的顶部会出现底部会出现失真 啊。但是我们的输入信号的正，我们输入的信号峰峰值最大是一伏，正半轴最大是零点五伏，所以最大的右臂值才三点五伏，所以不会使三极管进入饱和区，是满足我们的这个设计要求的。 为了满足我们设计的这个电路，我们来实际测试一下三极管共设放大电路的输入输出波形，以及三极管进入饱和区时输入信号的正半轴峰值， 大家可以来看一下，大家可以看一下现在是输入是一百毫升风风值的时候，输入和输出的波形， 黄色的话是输入啊，分，分值是一百毫升，平均的话是一百 k 赫兹，蓝色的话是输出分，分值是三百九十六毫分，这个放大倍数的话是只有四的样子，没有达到我们设计要求的五，大家可以 调整，就是调小这个二一一啊，适当的增加二一二，保持这个二一一和二一二不变，来达到我们的这个放大倍数是五的这个要求大家调整一下就可以了。然后的话，大家可以看一下这个输出的这个波形是没 有截止失真和没有饱饱和失真的，这个波形是比较好的。嗯，大家可以看一下现在的话是输入的峰峰值是一伏的时候的输入输出波形，呃，输入的话是峰峰值是一伏，输出的话是四点二伏，同样的这个放大倍数的话也是比 呃预计的五倍要小一点，大家可以调小二一一，增大二一二，保持二一一和加二一二不变，就 可以把我们这个放大倍数适当的调大一点，调整到五。然后的话大家可以看一下这个输出波形，蓝色的是比较漂亮的，没有出现呃截止失真和宝宝失真，所以这个我们这个设计要求，对于 我们这个设计的这个静态工作点，对于一百毫伏到一伏峰峰值的这个信号放大是没有问题的，所以我们这个静态 工作点是对于这个一百毫伏到一伏之间的这个范围的输入信号是 ok 的，大家可以看一下现在是呃蜂输入的蜂蜂值是一伏，我们从一伏慢慢的把它调大，看他输入是蜂蜂值是多少的时候，他 输出的这个蓝色的这个输出的信号会出现饱和失真啊，我现在调一下啊一直增大，大家可以看一下这个分红指示输入的分红值是一直增大的啊，这个输出的也也是随着增大的， 大家看看一下现在的话这个输出的话顶部的话慢慢的出现那个就是失真了，就是是比较 平了，不再像之前的正前部那样光滑了，说明这时可能就是开始，就是三极管开始出现这个 呃饱和失真了，大家可以看一下输现在输入的这个峰峰值是一点八伏啊，正半轴的最大值的话就是零点九伏，呃，也就是说当这个输了 信号峰峰值是一点八伏的时候，呃这个输出的这个波形会开始出现宝宝湿疹和我们 之前计算的这个，呃，输入信号是峰峰值，峰值是那个二点一伏的时候，这个差距还是比较大的。呃，大家可以看一下 这个实测的和我们理论计算的还是有点大的。嗯，大家设计好静态工作点了之后，可以自己自己去 呃试一下啊。然后的话就是现在的话，因为这个静态我们现在设计的这个静态工作点是满足一百毫伏到一伏之间的这个输入的那个输入信号的那个放大的。呃，大家可以根据我现在讲的这个思路后面 遇到设计的一些，呃，就是静态工作点，就是公设放大电路静设静态工作点设计的时候大家可以按照我这个思路去弄一下，应该是没什么大问题的。嗯，好，谢谢大家。