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標題: 送給剛入門的電子愛好者和工程師 [打印本頁]

作者: 51heisex 時間: 2016-1-24 03:36
標題: 送給剛入門的電子愛好者和工程師
很多人在學習電子技術的時候都認為模擬電子非常難，計算的公式太多，其實不然，對于模擬電路設計來講，里面所涉及的公式是逃不出歐姆定律的，法拉第定律和能量守恒定律的。其實很多人認為難，往往學到三極管電路部分就學不下去了，因為三極管有3個電極，和二極管，電阻，電容等不一樣，計算方法也有很大差別。
其實真正理解三極管的設計方法就是在于把 Vcc=IcRc+Uce(NPN)的這個公式原理掌握住就可以了：
根據三極管放大特性，Ic=hfe*Ib,由于往往基極信號源的電信號非常小，小到只有0.000000.....的小電壓或是電流，直接用它的變化來驅動基極是無法驅動的，所以在處理時候經常把電源直接拉到基極上并且串聯一個電阻，這樣很小的信號波動就會是電源拉過來的電流發生變化，而這樣的變化的范圍就可以大到足夠驅動基極了。那么Ib的電流往往是
Ib=Vcc/Rb（除非信號源信號強度足夠，并且沒有將Vcc拉到基極，則可以用信號源的電壓除以串聯上的Rb）。
那么根據三極管公式Vcc=IcRc+Uce和Ic=hfe*Ib
當用一個NPN型三極管做放大時，不知道信號源大小時，只知道Rc(輸出負載），和hfe, 則用以下方法進行計算
Ic=(Vcc-Uce)/Rc,Uce=0.5*Vcc，為什么這樣取？
因為信號源是上下波動的，為了使放大出來的信號不失真，
則根據,Ib上升時，Ic上升，電阻不變，則Uce下降（根據能量守恒定律，Uce不可能隨著Ib一起上升，否則就超過電源電壓了），反之也就知道了，當Ib下降，則Ic下降，Uce上升。如果不明白為什么有這樣的效果，那么請看看三極管公式就明白了。Ic先被確定大小了，則Ib可以根據 Ib=Ic/hfe計算，那么Rb電阻就可以根據Rb=(Vcc-0.7)/Ib計算出了。
0.6或0.7是硅管的固定偏置電壓，0.2或0.3是zhe管的固定偏置電壓。
當Uce下降到管的固定偏置電壓后，也就無法下降了，Ic同樣將無法上升，即使Ib還在上升，那么這時候就說明管已經到了飽和狀態，所以在計算開關管時，取值往往也Ic=(Vcc-0.7（0.3))Rc ，并且要是hfe*Ib大過Ic，公式上大過多少都可以，但實際工程中要根據管子的承受能力計算。因為Uce已經下降到了管子的偏置電壓上了，所以不可能在繼續下降，管子自然就飽和了，也就成了長開的狀態。所以在計算開關時，要取好hfe，否則可能會出現達到飽和，但Ib下降后發現無法使管子徹底關閉，因為Uce沒有到達和Vcc一樣的電壓，這樣Ic就會有電流。
那么PnP管的計算實際上和NPN完全一樣只是，-Vcc=-(IcRc+Uce)，因為集電極接的必須為負電源，和NpN是相反的，而且Ib也要接到負輸入，和NpN的計算方法和接線方法一樣，這樣就不用考慮信號源的正負問題了。
所以在計算雙管推拉輸出時，一定將2個管的Uce=Vcc，否則，Uce取小了，Ib上升后，Ic的上升空間將變的很小，而且功放的Rc往往放在了兩個管的發射極上，并且發射極是連接到一起的，電阻的一個極和發射極連接，另一個接地，否則兩個管無法共同使用一個電阻。
Ic可以看做和Ie相等。
但如果將Rc接到了發射極上，則Ib的計算方法為Ib=(Vcc-0.7)/(Rb+(1=hfe)*Rc)，只需要注意這一點就可以了。
很多教科書上上來就講一大堆的物理現象和自由電子等計算公式，如果不做微電子，這些不僅沒用，反而到影響到了正常的學習和使用。所以本人將三極管的最簡單的原理和計算拿出來和大家分享。

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