天天看點

關于三極管的"放大"作用(轉)

最初,十幾年前的國中,首次接觸三極管就對“三極管有放大作用”中的“放大”二字吸引,第一反映就是很想為什麼能放大?怎麼放大的?具體過程怎麼樣?從那時候起開始翻查各式各樣資料,想把“放大”原理弄清楚。為此,學了半導體制造,半導體實體,固态實體,電路設計等數門課程,結果如下:

1,所有資料要麼從具體電路,用電流表量出三極電流大小,比較後給出結論,根據那電流關系得出“三極管能放大”的結論。顯然這個結果是三極管具有放大作用所導緻的結果,并非是原因。

另個說明方法是從載流子運動過程:發射極發射,基區疏運和複合,集電結的吸收這麼一個過程,用濃度梯度給出放大說明。這個結果也感覺不到“放大”過程,到底是怎麼放大的,隻是看到基極能控制少子的多少。

2,于是得出結論——三極管根本不具有放大作用,那為什麼所有的人都這麼說呢,包括外國人!後來檢視外國文獻資料突然發現一個戲劇性的意外,才恍然大悟!

原來,外國人說“三極管有放大作用”的時候,在放大這個詞上是有個雙引号(“”)的,一個符号之差,意思卻相去甚遠,比如兩句話:1,你是個“好人”,2,你是個好人!前者可能是譏諷,反話,後者是表揚。

也就是說:最初“放大”這個詞是形容詞,是比喻比拟的意思,進去一小信号,出來一大信号,貌似“放大”了,而我們平常所說的放大卻是動詞,這是一個誤解。

3,本人認為,三極管不具有放大作用,隻是一個開關。想了好久想出一個比較形象貼切的比喻,大家都用過水龍頭,三極管就象水龍頭開關部分——水龍頭出水的部分類似發射極,進水管子部分是集電極,而這基極就是這水龍頭旋扭,左擰水小,右擰水大,開關擰到最左,最右對應于三極管中的截止和飽和态,中間是放大态。

可以看出:水龍頭根本沒有對水流“放大”。

4,有了好多大師級人物給我“撐腰”,包括日本的鈴木雅臣,對于有的作者(比比皆是)畫信号流程是從基極到集電極這種做法,有個建議:你可以這麼畫,但一定要讀者說明實際并不是這樣的,最好告訴讀者真相。否則,你的“受業解禍”的善意會給讀者的後續學習帶來無盡的麻煩。因為一些觀念根深蒂固就和會拒絕接受和該觀念相沖的觀點。這正如一個沒學過經典實體的人直接學習量子實體會很容易,而學過了經典再學量子就會覺的很困難一樣,因為兩者觀點相沖。

附上幾個評論:

1.三極管沒有放大作用,它是用基極小電流,控制 電源vcc轉變成輸出的!要真能放大那能量就不守恒了,呵呵!

從輸入看,小輸入變成大點的輸出了。像是放大了,就這樣叫!

三極管隻是一個控制能量轉化的“開關”而已。

2.今天偶然看到本權威書籍<晶體之火>,我把半導體發明人肖克利的個人筆記内容粘貼出來,證明我的以上了解絕不是有人認為的"胡說八道",而且比喻成"水龍頭" 也是驚人的一緻:

肖克利于1948年3月24日,作了《高功率大面積半導體閥》一文,肖克利發現,他可以通過改變施加于内部P層半導體的電壓,增加或減小從一個N層(發射極一端)流到另一個N層(集電極一端)的電流,這個P層看起來就象水龍頭的閥門,它可以調節水流在壓強的作用下從一端流到另一端的運動,這就是為什麼他要将自己的這種器件稱之為“閥”的原因之一。

3.在電子工業出版社出版的模拟電子技術(英文版),作者是robert l.boylestad ,在他書中的第303頁有這麼一句話,analogies are seldom perfect and at times can be misleading , but the water analogy provide a sense for the JFET control at the gate terminal and appropriateness of the terminology applied to the terminals of the device . 詳細可以檢視原書,此分析和樓主的理念相似。