半导体/晶体管入门/NPN/4R1T

晶体管配置

公式

$V_{B}=V_{i}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}}$

$V_{E}=V_{B}-0.7=V_{B}$

$I_{E}={\frac {V_{E}}{R_{4}}}={\frac {V_{B}}{R_{4}}}$

$I_{C}=I_{E}$

$V_{C}=I_{C}R_{4}$

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

分析

1 ) R₂ >> R₁

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{4}}{R_{3}}})$

R₄ = 0 . V_C = 0

R₄ = R₃ . V_C = 0

R₄ = 2 R₃ . V_C = -V_i

R₄ = 3 R₃ . V_C = - 2 V_i

R₄ = n R₃ . V_C = - (n-1) V_i

1. PNP 作为反向放大器工作。输出电压是输入电压的 (n-1) 倍的负电压。
2. 因此，当选择R₂ >> R₁ , R₄ = n R₃ 时，我们得到V_C = - (n-1) V_i

2 ) R₄ = R₃

$V_{c}=V_{i}(1-{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

R₂ = 0 . V_c = V_i

R₂ = R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {1}{2}}$

R₂ = 2 R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {2}{3}}$

R₂ = 3 R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {3}{4}}$

R₂ = n R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {n}{n+1}}$

1. PNP 作为正向放大器工作。输出电压为正电压，等于放大后的输入电压 ${\frac {n}{n+1}}$

.

1. 因此，当选择 R₄ = R₃ 和 R₂ = n R₁ 时，我们将得到 $V_{C}=V_{i}[{\frac {n}{n+1}}]$.

3) R₂ = 0 . V_C = V_i

R₂ >> R₁ . V_C = 0

1. PNP 作为开关工作。当 R₂ >> R₁ 时打开。当 R₂ = 0 时关闭
2. 因此，当选择 R₂ = 0 , R₂ >> R₁ 时，我们将得到一个开关。

4 ) R₄ = R₃=R₂ = R₁ = R

$V_{C}=V_{i}[{\frac {1}{2}}]$.

1. 因此，当选择 R₄ = R₃=R₂ = R₁ = R 时，我们将得到 $V_{C}=V_{i}[{\frac {1}{2}}]$.

功能

放大器

从

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₂ >> R₁

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}})$

R₃ = 0 . V_C = V_i

R₃ = R₄ . V_C = V_C = 0

R₃ = 2R₄ . V_C = -V_i

R_n = 3R₄ . V_C = -2V_i

R₃ = nR₄ . V_C = -V_i(n-1)

• 当选择电阻值如 R₂ >> R₁ 和 R₃ = nR₄ . V_C = -V_i(n-1) 时。晶体管充当负向放大器，放大倍数为 (n-1)。输出电压为负电压，等于放大后的输入电压，放大倍数为 (n-1)。

开关

从

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₃ = R₄

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

当选择电阻值如

R₂ >> R₁ . V_C = 0

R₂ = 0 . V_C = 1

晶体管充当开关

当 R₂ >> R₁ 时打开。V_C = 0

当 R₂ = 0 时关闭。V_C = 1

缓冲器

负向缓冲器

从

R₃ = nR₄ . V_C = -V_i(n-1)

如果 R₃ = 2R₄..

V_C = -V_i .

晶体管充当负缓冲器。V_C = -V_i。输出电压等于输入电压的负值。

正缓冲器

从

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₂ >> R₁

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}})$

R₃ = 0 . V_C = V_i

晶体管充当正缓冲器。输出电压等于输入电压的正值。

如果 R₃ = R₄

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

R₂ >> R₂ . V_C = V_i

晶体管充当正缓冲器。输出电压等于输入电压的正值。

分压器

从

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R

V_C = ½ V_i

输出电压正好是输入电压的一半。