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关于三极管的"放大"作用(转)

最初,十几年前的初中,首次接触三极管就对“三极管有放大作用”中的“放大”二字吸引,第一反映就是很想为什么能放大?怎么放大的?具体过程怎么样?从那时候起开始翻查各式各样资料,想把“放大”原理弄清楚。为此,学了半导体制造,半导体物理,固态物理,电路设计等数门课程,结果如下:

1,所有资料要么从具体电路,用电流表量出三极电流大小,比较后给出结论,根据那电流关系得出“三极管能放大”的结论。显然这个结果是三极管具有放大作用所导致的结果,并非是原因。

另个说明方法是从载流子运动过程:发射极发射,基区疏运和复合,集电结的吸收这么一个过程,用浓度梯度给出放大说明。这个结果也感觉不到“放大”过程,到底是怎么放大的,只是看到基极能控制少子的多少。

2,于是得出结论——三极管根本不具有放大作用,那为什么所有的人都这么说呢,包括外国人!后来查看外国文献资料突然发现一个戏剧性的意外,才恍然大悟!

原来,外国人说“三极管有放大作用”的时候,在放大这个词上是有个双引号(“”)的,一个符号之差,意思却相去甚远,比如两句话:1,你是个“好人”,2,你是个好人!前者可能是讥讽,反话,后者是表扬。

也就是说:最初“放大”这个词是形容词,是比喻比拟的意思,进去一小信号,出来一大信号,貌似“放大”了,而我们平常所说的放大却是动词,这是一个误解。

3,本人认为,三极管不具有放大作用,只是一个开关。想了好久想出一个比较形象贴切的比喻,大家都用过水龙头,三极管就象水龙头开关部分——水龙头出水的部分类似发射极,进水管子部分是集电极,而这基极就是这水龙头旋扭,左拧水小,右拧水大,开关拧到最左,最右对应于三极管中的截止和饱和态,中间是放大态。

可以看出:水龙头根本没有对水流“放大”。

4,有了好多大师级人物给我“撑腰”,包括日本的铃木雅臣,对于有的作者(比比皆是)画信号流程是从基极到集电极这种做法,有个建议:你可以这么画,但一定要读者说明实际并不是这样的,最好告诉读者真相。否则,你的“受业解祸”的善意会给读者的后续学习带来无尽的麻烦。因为一些观念根深蒂固就和会拒绝接受和该观念相冲的观点。这正如一个没学过经典物理的人直接学习量子物理会很容易,而学过了经典再学量子就会觉的很困难一样,因为两者观点相冲。

附上几个评论:

1.三极管没有放大作用,它是用基极小电流,控制 电源vcc转变成输出的!要真能放大那能量就不守恒了,呵呵!

从输入看,小输入变成大点的输出了。像是放大了,就这样叫!

三极管只是一个控制能量转化的“开关”而已。

2.今天偶然看到本权威书籍<晶体之火>,我把晶体管发明人肖克利的个人笔记内容粘贴出来,证明我的以上理解绝不是有人认为的"胡说八道",而且比喻成"水龙头" 也是惊人的一致:

肖克利于1948年3月24日,作了《高功率大面积半导体阀》一文,肖克利发现,他可以通过改变施加于内部P层半导体的电压,增加或减小从一个N层(发射极一端)流到另一个N层(集电极一端)的电流,这个P层看起来就象水龙头的阀门,它可以调节水流在压强的作用下从一端流到另一端的运动,这就是为什么他要将自己的这种器件称之为“阀”的原因之一。

3.在电子工业出版社出版的模拟电子技术(英文版),作者是robert l.boylestad ,在他书中的第303页有这么一句话,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 . 详细可以查看原书,此分析和楼主的理念相似。