什么是BJT?BJT的功能及作用
什么是BJT?它的基本功能是什么并用實際生活中的例子說明。
答:BJT指的就是雙極型二極管,它是一個“兩結(jié)三端”電流控制器件。從所用半導(dǎo)體材料上看,有硅(Si)和鍺(Ge管之分);從原理結(jié)構(gòu)上看,可分為NPN和PNP兩種類型。 BJT的基本功能有兩個:電流放大作用和流控開關(guān)作用。先說一下BJT的電流放大作用:如圖
圖中,BJT是NPN硅管3DD6,Rc為動圈式8歐揚聲器,Rb選用電話機(jī)炭精式送話器。送話器是一個聲控電阻,其靜態(tài)電阻約等于1~2千歐。
靜態(tài)時,送話器電阻不變,Ucc經(jīng)Rb對發(fā)射結(jié)提供正向偏置,Ube只需要零點幾伏,產(chǎn)生基極直流電流Ib,集電極直流電流Ic受Ib控制,等于Ib的β倍,即Ic=βIb
此時喇叭中,只能聽到“沙沙”的直流噪聲。
當(dāng)對著送話器說話時,炭精式送話器的電阻受聲音控制而改變,引起基極電流的變化量△ib,此時總的基極電流為Ib=Ib+△Ib.由于Ib對集
電極電流的控制作用,集電極電流也包含直流Ic和變化量△ic,即ic=Ic+△ic=βib=β(Ib+βib)= βIb+β△ib??梢?,喇叭中電流的變化量等于送話器中電流變化量的β倍,即△ic=β△ib.于是,從喇叭中傳出被放大的聲音,驗證了BJT的電流放大作用。所以,BJT的放大作用實質(zhì)上是一種“以弱控強”的控制作用,即集電極電流受基極電流ib或基-射電壓Ube則是非線性的。因此我們常把BJT稱為電流控制型器件。BJT電流放大作用又是一種能量轉(zhuǎn)換過程。通過電流控制作用,將電源的直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量。為了實現(xiàn)其線性放大功能,必須使BJT處于放大狀態(tài),即BJT中必須有適當(dāng)?shù)闹绷麟娏鱅b和Ic。動態(tài)時,電流的變化量附加在直流量之上,使各極電流的大小發(fā)生變化,但方向不變。
下面再說BJT的流控開關(guān)作用:如圖,
若基極電流為Ib,則集電極電流Ic=βIb,集-射之間電壓Uce=Ucc-βIbRc.當(dāng)Ib=0時,IC=0,Uce=Ucc,BJT截止,集-射之間近似開路,相當(dāng)于開關(guān)斷開。當(dāng)Ib增至某一值時,Uce趨于零,BJT處于飽和狀態(tài)。集-射近似短路,相當(dāng)于開關(guān)閉合。總之,BJT具有流控開關(guān)作用,BJT的“截止”與“飽和”,相當(dāng)于一個開關(guān)的“斷開”與“閉合”。利用這一作用,可制成各種警報器或各種控制電路,如下雨報警器、燃具滅火報警器、水位控制器等。
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