BJTトランジスタのどのような特性がアンプになりますか?


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BJTトランジスタにバイアスをかけることで、それらを使用して特定の信号を増幅する方法を知っています。しかし、BJTトランジスタをアンプのように動作させることができるその重要な特性とは何か知りたいのですが。それは逆飽和電流の一定の性質ですか、それともベースとコレクタ電流の間の明確な関係ですか?

私は特にBJTについて話しています。


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トランジスタに関するウィキペディアの記事を読みましたか?
HandyHowie、

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BJTをアンプまたはトランジスタ一般(FETなど)として具体的に考えていますか?
edmz

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@edmz私はBJTについて具体的に話している
Electrophod

回答:


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トランジスタ自体はアンプになりません。

トランジスタには、実際の(信号)増幅を行うために、その周囲に回路が必要です。

回路に応じて、トランジスタは電流の変化や電圧の変化を増幅できます。これは電力増幅を意味します。電力増幅とは、より大きな電力を制御または出力するために、より小さな電力が必要であることを意味します。

私の意見では、(電力)増幅をもたらすトランジスタの最も基本的な特性は、ベース電流Bとコレクタ電流C間の電流関係です。それらの比率は、しばしばβと呼ばれます。

β=CB

このβは、エミッタとベースのドーピングレベル間の比率に関連しているため、実際のトランジスタでもかなり「見えます」。エミッタは最高のドーピングレベルを持ち、ベースは低いドーピングレベル(β倍低い可能性があります)を持ち、コレクタは最低のドーピングレベルを持ちます。

したがって、ベース領域のドーピングレベルを上げると、βが増加し、「増幅」が上がります。

つまり、より高いβトランジスタを使用すると、常により高い増幅率が得られますか?

いいえ、使用している回路によって異なります。

実際、一部の回路では、βが高いほど増幅が大きくなります。

β

他ではそれはあなたにそれ以上の増幅を与えません。

CgメートルRloadgメートルRloadβ


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あらゆるものをアンプとして機能させる重要な特性は、低電力入力を使用して高電力信号を制御できることです。

トランジスタの場合、低電力のベース電流またはゲート電圧が大きなコレクターまたはドレイン電流を変化させる可能性があるという事実です。

アンプとして使用できる他の多くのデバイスがあります。初期のオーディオアンプの1つは、ダイアフラムマイクを使用して、回転ドラムに巻き付けられた弦の一端の張力を変調しました。弦がすべり落ちる数ターンは、大きな出力のテンションを制御し、それが大音量のダイアフラムを引っ張りました。また、流体増幅器、磁気増幅器、進行波管増幅器(TWTA)も調べてください。


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あなたが言及したアンプの興味深い歴史。いくつかは、(自分を含め)それについてもっと読むことをお勧めしますよう..詳細情報へのリンクをあなたの答えに追加することを検討してください
ケリーS.フランスの

興味深いことに、すべての例はトランスデューサーです。つまり、これは、同じ種類のより多くの量を制御するのは少量ではありません。そして、同じことがバイポーラトランジスタにも当てはまる必要があります。これは、はるかに大きなコレクタ電流を制御する小さなベース電流ではありません(そうすることはできません)。ベータ値を250と想定したエミッター)。いいえ-BJTは電圧電流変換器であり、コレクタ電流を決定するのは電圧Vbeです。
LvW

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@LvWベース電流はコレクタ電流を制御しないというあなたの主張で、私は黒が白であると主張し、次のシマウマ交差で殺されるダグラス・アダムスの哲学者のことを気にしています。ゲート電流がドレイン電流を制御しないと主張するなら、私はもっと同情するでしょう。ベース電流変更せずにベース電圧変更してから、コレクタ電流を実際に制御しているのはどれかを確認してください。
Neil_UK

@ Neil_UK、BJTが電流制御されていると本当に信じていますか?そして、それはただの信念です。なぜなら、電流制御の単一の証拠がないからです。このような現在の制御が機能する理由と方法を説明できますか?逆に、電圧制御については多くの証明と表示があります(そして、多くの優れた(!!)教科書と大学の論文がこの事実を説明しています(これは私の「主張」ではありません)。有名なバリーギルバートは、不要なベース電流は「電圧制御の例/表示が必要ですか?
LvW

@LvW私はギルバートと一緒にいるので、ベース電流は不要ですが、BJTには常に存在する傾向があります。トランジスタのgm(電圧制御)またはβ(電流制御)モデルを選択できます。どちらも独自の範囲内で適切に機能します。それが現実になると、何がされ、実際にこれがあると、その後、説明が起こって、何かあなたのPOVがあるように思われていない、それはあまり意味がありません制御します。物理学は現実を扱いません、QMでさえ、それはまだ方程式です。だから私はそれが最新であるとは言わない、もしあなたがそれがそうでないと言わなければ、私達は人々がまだハイブリッドパラメーターで設計することを許すでしょう。
Neil_UK
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