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三極體 和 場效電晶體 的工作原理 簡要概述

電晶體的概念

嚴格意義上講,電晶體泛指一切以半導體材料為基礎的單一元件,包括各種半導體材料製成的二極體、三極體、場效電晶體、可控矽等,但是國內習慣上,把電晶體有時多用來指晶體三極體

三極體,全稱應為半導體三極體,也稱雙極型電晶體晶體三極體,是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱訊號放大成幅度值較大的電訊號, 也用作無觸點開關。(百度百科)

場效應電晶體(Field Effect Transistor縮寫FET)簡稱場效電晶體。主要有兩種型別(junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導體場效電晶體(metal-oxide semiconductor FET,簡稱MOS-FET)。由多數載流子參與導電,也稱為單極型電晶體

。它屬於電壓控制型半導體器件。(百度百科)

放大的含義

初學者往往認為三極體和場效電晶體的放大作用如下圖所示,即訊號被直接的放大:
這裡寫圖片描述
但是,這是錯誤的認識。

真正的放大作用應當如下圖所示:
這裡寫圖片描述
大小與輸入訊號成正比的輸出訊號可以認為是從電源而來的。電源來的輸出訊號形狀與輸入訊號相同,而且比輸入訊號的電平要高,因此從外部看去,可以認為訊號被放大。

三極體的工作原理

三極體引腳分為三級,分別是:b極(基極)、e極(發射極)、c極(集電極),這裡只簡要介紹基本的工作原理。

三極體的工作原理:對基極與發射極之間流過的電流進行“監視”,並控制集電極與發射極之間的電流使其達到基極與發射極間電流的數十至數百倍。

也就是說,三極體是使用基極電流來控制集電極和發射極之間電流的 流控電流源

這裡寫圖片描述

三極體可以這樣理解:在基極和發射極之間添加了二極體,當電晶體正常工作時,即基極和發射極之間有電流流動時,基極與發射極之間的電壓降與二極體的正向壓降相同,為 0.6-0.7V 左右。

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場效電晶體的工作原理

場效電晶體三個引腳分為:g極(柵極)、d極(漏極)、s極(源極)
場效電晶體與三極體的工作原理有很大的不同。
場效電晶體時由加在輸入端(柵極)的電壓來控制輸出端(漏極)的電流,也就是說場效電晶體是由柵極輸入電壓控制的壓控電流源

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