コイルに蓄えられるエネルギーの公式
ヒステリシスループ
在您描述的磁滞回线(ヒステリシスループ)中,即使流经线圈的电流减少到零,铁芯的磁通密度也不会回到零,而是会在铁芯中留下剩余磁力(Br)。当电流的方向发生变化时,会流过一种可以消除铁芯剩余磁力的电流,这个过程会消耗电能。这种电能消耗被称为磁滞损失(ヒステリシス損),它与磁滞回线的面积成比例。转化为磁滞损失的电能以热的形式使铁芯变热。
在永久磁铁和电磁铁的应用中,一般来说,具有较大剩余磁力(Br)和较小矫顽力(Hc)的强磁性材料适合作为电磁铁使用,而剩余磁力(Br)和矫顽力(Hc)都较大的强磁性材料则更适合用作永久磁铁。剩余磁力(Br)是指材料在被外部磁场磁化后,移除外部磁场时材料内部保持的磁通密度。一个较大的剩余磁力意味着材料能够保持较强的磁场,即使没有外部磁化作用。
矫顽力(Hc)是指使材料的磁化强度减小到零所需的反向磁场的强度。较小的矫顽力意味着较少的能量就能够磁化或消磁该材料。
对于电磁铁,由于其工作特性需要在电流的作用下轻易地被磁化和消磁,因此理想的材料是那些拥有较大剩余磁力(以保持一定的磁性)和较小的矫顽力(以便容易地控制磁性开关)的材料。
而对于永久磁铁,需要的是一旦被磁化就能长期保持磁性的材料。因此,具有较大剩余磁力和较大矫顽力的材料是理想的选择,因为它们能够保持较强的磁场,且不容易被外部因素(如邻近的磁场或温度变化)影响而失去磁性。
電気力線の数
電気力線の数 电场线的数量会随物质的誘電率(也就是电介质的电场响应能力)而改变。誘電率较高的物质中,电场线更密集,这表示电场在该介质中更强。 电束的数量不会随物质的誘電率而改变。电束表示的是通过某个面积的电场的流量,即使在不同誘電率的物质中,对于同一电场,穿过的电束(电通量)保持不变。 每种物质都有一个叫做誘電率的特定值,这个值影响着物质中静电力的大小(即电场的强度)。誘電率越大,物质中的静电力越弱。这是因为具有高誘電率的物质可以更好地极化,从而在其内部产生与外部电场相反的电场,减弱了总的电场强度。
誘電率
誘電率是电学中的一个概念,它类似于磁学中的透磁率。透磁率描述的是物质对磁场的响应能力,而誘電率描述的是物质对电场的响应能力。高透磁率的物质可以更好地支持磁场线的通过,就像高誘電率的物质可以更好地支持电场线的通过一样。 当一个棒积累了正电荷(记为 ++),它会产生一个静电力场。这意味着棒周围的空间中会存在一个力场,其他电荷在这个力场中会受到力的作用。对于正电荷,它会吸引负电荷并排斥其他正电荷。
静电力是由电荷之间的相互作用产生的,其原理可以通过库仑定律来解释,该定律指出:两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量成正比,与它们之间距离的平方成反比,并且这个力沿着连接两个电荷的直线方向作用。
所以,当你有一个带正电的棒时,它不仅在其表面有电荷,而且在其周围形成了一个电场。这个电场是由棒上的正电荷产生的,任何靠近它的负电荷都会被吸引,而其他正电荷会被推开。这个现象是电磁学的基本内容,是我们理解电荷如何相互作用的基础。 在电容器中,当两个导体板(电极)带上相反的电荷时,它们之间会产生一个电场。如果在这两个板之间放置一个电介质材料,这个材料在外部电场的作用下会发生极化。电介质材料中的分子会重新排列自己,使得每个分子的负电荷端面向正电极,正电荷端面向负电极。
电介质极化 每个分子成为一个微小的偶极子。
由于电介质中的每个分子都成为了一个微小的偶极子,它们的负电荷部分会局部中和板上的正电荷,正电荷部分会局部中和板上的负电荷。这种中和作用导致电容器内部的电场强度减少。因为电场强度降低了,电容器可以在不增加电压的情况下储存更多的电荷。这样,电介质的加入实际上提高了电容器的电容量,即其储存电荷的能力。 誘電率较大的物质更容易发生电介质极化。原因是 誘電率高的物质通常含有易于极化的分子。 誘電率较大的物质中的电场强度(静電力)会变弱。这是因为在誘電率较大的物质中,更多的静电力的能量被用于电介质极化,从而使得该物质中的电场强度(静电力)减弱。
電気力線Nの数が少ないほうが、電界の強さは弱くなります。
磁気と静電気の公式の比較
线圈能量w的公式和电容器w的公式相同的地方
电容c不是电荷Q
例如,如果你将两个电容器连接到相同的电压源,电容更大的电容器将储存更多的电荷。这就像水桶和水的关系,水桶的大小(电容)决定了它可以容纳多少水(电荷),而不是水本身。
线圈和电容器对比
I=100sin(θ−π/4) 这个数学公式
电感上的电压降(V_L)领先于电流 电容上的电压降(V_C)滞后于电流 是什么原因
对于电感来说:
- 当交流电流通过电感时,电流的变化会在电感周围产生变化的磁场。
- 根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场会在电感中产生一个电动势(emf),即感生电压。
- 感生电压的方向总是试图抵制电流变化的原因(这就是楞次定律)。
- 因此,当电流在增加时,感生电压试图降低电流;当电流在减少时,感生电压试图增加电流。
- 在一个正弦交流电流的周期中,这意味着感生电压会在电流开始增加之前出现,因此在相位上领先电流 �/2π/2 弧度(或90度)。
对于电容来说:
- 电容器储存能量的方式是在其两个板之间积累电荷。
- 当电容器两端施加电压时,电荷会开始积累,直到电压达到其峰值。
- 电流是电荷随时间的变化率,因此当电容器开始充电时,电流最大,当电容器充满电时,电流减少到零。
- 这意味着电流达到最大值的时间要早于电压达到最大值的时间,因此电容上的电压降在相位上滞后于电流 �/2π/2 弧度(或90度)。
简单地说,电感器的电压反应是对电流变化的即时响应,所以它领先于电流变化;而电容器的电压响应是电荷积累的结果,因此它滞后于电流变化
- 当电压首次施加到电容器上时,电容器内部没有积累的电荷,因此它可以很快地“填充”电荷,这就好比水桶是空的时候水流最大。
- 随着电荷在电容器板上积累,它开始对进一步的电荷流入产生更大的抵抗(因为相反的电荷相互吸引),这就好比水桶越来越满,需要的水流越来越少。
- 当电容器充电接近其最大容量时(即电压达到最大),电流减少到零,因为电容器不能再存储更多的电荷,这就像水桶满了之后水流停止。
在一个交流电路中,电压和电流是周期性变化的。在电容器开始充电的时候(即电压开始上升),电流是最大的。随着电压上升到峰值,电容器也趋于充满,电流开始下降,当电压通过峰值开始下降,电流也随之减少。在电压为零的时刻,电流也为零。这就是为什么我们说电容器上的电压滞后于电流——电容器充电的过程需要时间,所以在电压达到最大值之前,电流已经开始减少了。
电容器不导通直流电流
当电容器两端施加直流电压时,初始会有电流流过电容器,因为电容器开始充电。充电过程中,一个金属板积累正电荷,而另一个金属板积累相等数量的负电荷。这些相反的电荷在电介质两侧形成了一个静态电场。一旦电容器充满电,即两个板上的电荷达到电源电压所能推动的最大值,电流就会停止流动,因为电介质阻止了电荷的进一步流动。因此,电容器在直流电路中表现为开路,不允许直流电流通过。
与此相反,交流电压不断变化,电容器不断地充电和放电,因此在交流电路中可以流通电流,这种电流称为位移电流。这就是为什么电容器会阻止直流电流但允许交流电流通过的原因。
串联RLC电路,共振时 为什么 z等于r
串联RLC电路和并联RLC电路的电流大小在共振时的区别
直流情况是
並列回路において、電源の電圧を変えずに 並列回路において、電源の電圧を変えずに 周波数 f の値だけを変えていくと IL = Ic になる周波数があります。この時の周波数を共振周波数と言い、IL = Ic となった状態のことを並列共振 (共振状 態) と言います。
对于串联RLC电路,共振时感抗和容抗在相量图上互相抵消,导致电路的总阻抗仅由电阻决定,从而电流达到最大。而在并联RLC电路中,共振时的情况恰好相反。并联RLC电路的总阻抗(总阻抗称为“阻抗”)在共振时达到最大,这是因为电感与电容的并联组合提供了一条低阻抗的路径来循环存储能量,从而最小化了通过电路的实际电流。
在这种情况下,电感器和电容器之间的电流可能非常大,因为它们在无损耗地交换能量——电感器储存能量在其磁场中,而电容器储存能量在其电场中。
由于电路的反应性为零,电路表现为纯粹的电阻性阻抗,这是因为实际的能量消耗仅发生在电阻上。因此,从外部电源看来,电路的总阻抗达到最大值。但实际上,由于电感和电容之间能量的循环存储,导致流经外部电路(连接到电源的那部分电路)的电流达到最小值。因此,尽管电感器和电容器之间的局部电流可能很大,但是流过电源的电流却因为电路的高阻抗而最小化。
相电压和线电压 相电流和线电流
您上传的图片描述了一个三角形(Δ型)接法的三相电路。在三角形接法的三相系统中,每个相的负载直接连接在两个相之间,形成一个闭环。与星形(Y型)接法不同的是,三角形接法不需要中性点或中性线来连接相之间的电流,因为每个负载元件本身就提供了闭合回路路径。
在三角形接法的三相电路中,没有中性线的原因有两个:
-
闭合回路:在三角形接法中,每个相的负载本身就形成了闭合回路。每个相的起点和终点分别连接到其他两个相,从而不需要额外的中性线来完成电路。
-
平衡负载:在平衡的三相系统中,每个相的负载相等。这意味着每个相上的电压 (E_a, E_b, E_c) 和流过每个相的电流 (I_a, I_b, I_c) 大小相等,并且由于三角形接法,每个相的电压和电流也都是等相位的,相差120度。
对于电压 (V_{ab}, V_{ac}, V_{bc}) 的等价,实际上它们也是相等的,因为每一个线电压都是两个相电压之间的差值,而在三角形接法中,这些相电压是直接施加在每个相之间的。
由于每个相负载的对称性,三角形接法中的电流不需要通过中性线回流。因此,在平衡负载的情况下,三相电流在相内部相互抵消,没有电流流入或流出一个共同点,这个共同点在星形接法中会是中性点。这就是为什么在三角形接法的平衡三相电路中不需要中性线的原因。
三角形(Δ型)接法的三相电路中,线电压等于相电压的情况。
三角形(Δ型)接法的三相电路中的电流关系
为什么 Y型接法(其中线电压是相电压的根号3倍
在星形接法中,每个相电压都是从中性点到相点的电压,而线电压是从一个相点到另一个相点的电压。如果我们用相量图来表示这些电压,每个相电压都可以看作是从中心点向外的一个向量,并且这些向量相互之间相隔120度。 在Y型接法(星形接法)的三相系统中,线电流与相电流是相等的,即线电流等于相电流。
为什么 Y型接法(其中线电流等于相电流
这是因为在星形接法中,电流从发电机或变压器的一个相流出,通过负载,然后返回到发电机或变压器的中性点。这个电流,不论是从相到负载还是从负载到中性点的,都是同一个电流,因此线电流等于相电流。
为什么 Δ型接法中(其中线电流是相电流的根号3倍
Δ型接法中,每个负载被连接到两个相之间,线电流实际上是两个相电流的矢量和。
电容器对直流电(DC)的电阻并不是真正的物理电阻,而是一种表现。在直流电路中,理想电容器会阻止电流的持续流动,这种效果称为电容的"阻抗"。在静态条件下(也就是说,当电路中的电压和电流不随时间变化时),理想电容器的阻抗可以认为是无限大,这就阻止了直流电流的流动。在实际的直流电路中,电容器在充电之后,实际上就像是一个断路器,阻断了电流的路径。
当开关闭合的瞬间,电流不会立即流过电感(或称为线圈)。这是由电感的自感性质导致的。
空穴(Hole)在固体物理学中是一个重要概念,尤其是在半导体物理中。空穴并不是由多个原子组合而成的实体,而是电子缺失留下的正电荷载流子。当一个固体材料中的电子获得足够的能量跃迁到导带,留下一个空位时,这个空位就被视为一个“空穴”。
在半导体中,电子从价带(电子正常占据的能量区域)跃迁到导带(允许电子自由移动的能量区域),如果价带中的一个电子离开了它原来的位置,就会留下一个空位。这个空位表现得就像是一个带正电的粒子,因为电子带负电,所以电子的缺失相当于多出了一个正电荷。
在电场的作用下,周围的电子可以跳入这个空位,从而移动空穴的位置。虽然实际上是电子在移动,但这种现象可以视为空穴在相反方向上的移动。因此,在电学上,空穴的行为就像是实际存在的带正电的粒子一样,它们可以在材料中流动并携带电荷,对半导体的电导率贡献很大。在许多半导体设备中,空穴和电子一起被用来创建电流。
当半导体接上电源时,由于电源的电压在半导体的两端产生了电势差,就形成了电场。这个电场会对半导体内的载流子施加力。
P型半导体中,载流子主要是空穴 可以看作正电荷 。谈论电流方向时,我们通常指的是正电荷的流动方向。在P型半导体中,空穴向电场力的方向移动,即从P区域移向N区域。在N型半导体中,自由电子向电场力的反方向移动,但由于历史上电流的定义是按正电荷的流动方向,所以电子的运动方向被认为是电流的相反方向。
因此,当我们说电流在P-N二极管中从P到N流动时,我们指的是空穴和电子被电场推动,使得它们在P-N结处相遇,组合,形成电流流动的宏观效应。虽然电子的实际运动方向是从N到P,但由空穴(视为正电荷)从P到N的移动定义了电流的方向。
在讨论半导体时,“少数载流子”(minority carriers)是指在材料中相对较少的载流子类型。在N型半导体中,少数载流子是空穴;而在P型半导体中,少数载流子是电子。
当二极管以逆偏置方式连接时,即P型端接负电,N型端接正电,大多数载流子(在N型中是电子,在P型中是空穴)被拉远离PN结,从而阻止了电流的流动。然而,少数载流子行为与此相反:
- 在N型半导体中,少数载流子(空穴)会被正电吸引向N区域。
- 在P型半导体中,少数载流子(电子)会被负电吸引向P区域。
因此,即使是在逆偏置条件下,这些少数载流子仍然朝着它们被电场吸引的方向移动,这与正偏置时大多数载流子的移动方向相同。这些少数载流子可以跨过PN结,导致极小的电流流动,这就是所谓的反向饱和电流或泄漏电流。在理想情况下,这个电流非常小,但在现实中,由于各种效应,如温度上升可能会增加这个电流
- 由于电源是交流的(AC),所以原始的电压和电流是在正向和反向之间交替变化的,这在波形图中以正弦波形式表示。
- 当这个交流电通过二极管时,二极管只允许一个方向的电流流过,这就是所谓的“整流”过程。在这个情况下,二极管允许正向(顺向)的电流流过,而阻止反向(逆向)的电流,导致在电阻(负载)上只出现正向的电流。
- 因此,尽管电源提供的是交流电,但通过二极管后,在电阻上我们只看到正向的电流,这就像是直流电一样,因为电流只在一个方向上流动。这就是为什么说在电阻(负载)上只出现了正向的电流,电路因此输出了直流电的原因。在实际应用中,为了获得更平滑的直流电,通常会在整流电路后增加一个滤波器来减少电压的脉动。
二极管種類
巴拉克塔二极管(Varactor Diode)和可变电容二极管(Varicap Diode)实际上是同一种器件的不同称呼。这种二极管是一种电压可变电容器件,可以通过改变施加在二极管上的电压来改变其电容值。
巴拉克塔二极管的工作原理是通过改变PN结的耗尽层宽度来改变其电容。当在PN结上施加反向偏压时,耗尽层会扩展,导致二极管的电容减小。反之,减小反向偏压会使耗尽层缩小,电容随之增加。利用这个特性,巴拉克塔二极管可以提供可调的电抗,主要用于射频电路的调谐和匹配。 フォトダイオード 光电二极管 photodiode レーザーダイオード laser diode 激光二极管 “定电压二极管是一种利用齐纳击穿现象的二极管,能够使输出电压保持恒定。”在这里,“降伏现象”通常指的是齐纳击穿现象,是半导体器件的一种特性。
在特定的逆向电压(称为齐纳电压)下,定电压二极管(也称为齐纳二极管)会从非导电状态变为导电状态。在齐纳电压以上,二极管将允许电流流过,但是维持几乎恒定的电压。这个特性使得齐纳二极管非常适合用作电压稳压器,在电路中用于保持一个稳定的参考电压,或者保护其他电路部件免受电压波动的影响
可变容量二极管,也被称为可变电容二极管或者varactor diode、varicap diode,是一种电容值可以通过改变施加在其上的电压来调节的二极管。在共振回路中使用可变容量二极管作为可变电容器,是为了调整容抗 XC,使其等于感抗 XL,从而达到共振条件。
トランジスタ Transistor バイポーラトランジスタ 双极晶体管 bipolar transisto
"Transistor"这个词是由“transfer”(转移)和“resistor”(电阻器)两个词合并而成的,意在描述这种器件的工作原理:它通过转移电阻来控制电流。在中文里,这种器件被称为“晶体管”,这个名称来源于它的物理结构和制造材料。
晶体管最初是使用半导体材料(如锗或硅)的单晶形态制成的,这些材料被称为“晶体”。因此,“晶体管”这个名字强调了这种器件的关键材料特性——它是由半导体晶体制成的。此外,“管”在中文中通常用于表示各种类型的电子管,而晶体管在功能上与电子管类似,都是用于放大、开关电流等,因此“管”这个字在这里用来暗示其作为电子元件的角色。
E (エミッタ) ~ B (ベース) 間は 電源と順方向 ですが、 B (ベース) ~ C (コレクタ) 間は電源と逆方向 になるため電流は流れません。
- 发射极(Emitter, E)到基极(Base, B)之间的连接是正向偏置的,这意味着发射极连接到了电源的负极,而基极连接到了电源的正极。
- 基极(Base, B)到集电极(Collector, C)之间是逆向偏置的,由于集电极连接到了电源的正极,而基极连接到了电源的负极。
在这种情况下,基极到集电极的逆向偏置意味着在这两个区域之间不会有电流流动,因为逆向偏置的PN结会阻止电流通过。逆向偏置的PN结类似于一个关闭的开关,它在两个半导体材料之间创建了一个耗尽区,阻止了电荷载流子的流动。
但是,需要注意的是,在双极型晶体管的正常工作条件下,即使基极到集电极是逆向偏置的,由于发射极到基极的正向偏置提供了大量的电子,这些电子可以通过基极并被集电极的高电位所吸引,因此仍然可以在整个晶体管中产生电流。这是因为双极型晶体管利用了发射极注入到基极的多数载流子(在NPN晶体管中为电子),即使集电极是逆向偏置的,这些载流子也能穿过基极,然后被集电极收集,从而产生了从发射极到集电极的电流。 パラメータ parameter 参数
逆向偏置
集电极的逆向偏置是指在双极型晶体管(如NPN或PNP晶体管)中,集电极与基极之间的电压极性设置,使集电极对基极呈现逆向电压。这种偏置方式阻止了电荷载流子(电子或空穴)从集电极流向基极,但允许从发射极注入到基极的多数载流子(在NPN晶体管中是电子,而在PNP晶体管中是空穴)继续流向集电极。
在NPN晶体管中,逆向偏置意味着:
- 集电极连接到电源的正极。
- 基极连接到电源的负极(或者相对于集电极为负电压)。
在PNP晶体管中,逆向偏置的情况刚好相反:
- 集电极连接到电源的负极。
- 基极连接到电源的正极(或者相对于集电极为正电压)。
逆向偏置的主要目的是利用PN结的整流特性来控制电流的方向。在这种偏置条件下,PN结的耗尽区会变宽,形成一个电势障碍,阻止电荷载流子的随意移动,从而使晶体管能够控制电流流动并用于放大或开关电路。在正常工作的二极管或晶体管中,逆向偏置的目的是确保耗尽区足够宽,从而阻止电流流动,而不是推动电子击穿耗尽区。但在特殊设计的器件中,如齐纳二极管,确实利用了高逆向电压下的击穿效应来稳定电压。
N型区域为什么会有带正电的施主离子 难道不是都带负电荷的电子吗
由于施主原子失去了一个价电子(成为自由电子),它就留下了一个带正电的不动离子,这就是所谓的带正电的施主离子。因此,在N型半导体中,虽然有很多自由电子提供导电性,但也存在带正电的施主离子,这些离子是固定在晶格中的,不参与导电。
入力側と出力側でエミッタ端子を共通に使う増幅回路をエミッタ接地増幅回路 入力側と出力側でコレクタ端子を共通に使う回路をコレクタ接地増幅回路 入力側と出力側でベース端子を共通に使う回路をベース接地増幅回路
"コレクタ接地増幅回路"(共集电极放大器)是一种晶体管放大器的配置,其中晶体管的集电极(Collector, C)直接连接到电源的正极,即集电极被接地或者说被接到了参考电压,通常是电路的正电源。这种配置的特点是输出信号从发射极(Emitter, E)取出,这使得输出信号的相位与输入信号相同,没有相位反转。
共集电极放大器的主要特性包括:
- 电压增益接近于1:意味着输出电压几乎与输入电压相等,没有太大放大。
- 较高的输入阻抗:使得它可以从信号源那里获得更多的信号而不会过分加载信号源。
- 较低的输出阻抗:这使得它适合作为缓冲器使用,可以驱动低阻抗负载而不会显著降低信号电平。
- 较高的电流增益:尽管电压增益低,但由于电流增益高,它可以提供较大的功率增益。
在许多电子电路中,特别是在模拟信号处理中,常常需要一个阶段能够提供高输入阻抗和低输出阻抗,以便与前后级电路良好匹配,共集电极放大器因此在这类应用中非常有用。在音频放大器、信号缓冲器和电源驱动器中都会看到它的身影。
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发射极接地放大器(エミッタ接地増幅回路):这是一种晶体管配置,其中发射极直接连接到地(电路的共同参考点)。在这种配置下,基极是输入端,集电极是输出端。发射极接地放大器通常提供高电压增益和适中的电流增益,而且输入和输出之间存在相位反转。输出阻抗和输入阻抗都适中。
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集电极接地放大器(コレクタ接地増幅回路):又称为发射极跟随器,集电极连接到电源,通常用于提供低输出阻抗和电压增益接近1的场合。尽管电压增益低,但由于电流增益高,它可以提供较大的功率增益。这种放大器能够提供很好的缓冲功能。输入阻抗较高。输出阻抗较低
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基极接地放大器(ベース接地増幅回路):在这种配置中,基极直接接地,发射极提供输入信号,而集电极是输出端。基极接地放大器提供高电压增益,电流增益通常小于1。,但其输入阻抗较低。输出阻抗较高
共射放大器(エミッタ接地増幅回路)中输入信号与输出信号之间有180°的相位差,原因如下:
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工作原理:当输入信号施加到基极时,导致发射极到基极的电流增加。根据晶体管的工作原理,发射极的电子流向基极,然后大部分电子流向集电极。
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电流方向:发射极到基极的电流与输入信号同相,而基极到集电极的电流由于晶体管内部的电场作用,实际上与输入信号反相。
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电压降低:由于晶体管内部的电流放大作用,随着基极电流的增加,集电极电流也随之增加,导致集电极与发射极之间的电压VCE降低。因为电源电压固定不变, VCE的降低意味着输出电压降低。
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相位反转:所以,当输入信号的电压上升(正相位变化)时,输出电压实际上是下降的(负相位变化)。这个变化就造成了输入和输出之间180°的相位差,也就是所说的相位反转。
总之,共射放大器的输出信号与输入信号之间存在相位差,是因为晶体管的放大作用导致输入信号引起的集电极电流变化与输入信号相位相反,从而使得输出电压的变化也与输入信号相位相反。这种相位反转的特性在模拟信号处理中非常重要。
通过添加偏置バイアス电压,可以保证即使在交流信号的负半周期,晶体管也能维持在导通状态的原因
为了理解如何通过添加偏置电压来保证晶体管即使在交流信号的负半周期也能保持导通状态,我们需要了解晶体管的工作原理和偏置电压的作用。
以NPN型晶体管为例,晶体管的基极到发射极需要一定的正向电压(通常是0.7伏左右),才能使晶体管进入导通状态,即使电子从发射极流向基极。如果只有纯交流信号施加到基极和发射极之间,交流信号的负半周期将使基极-发射极间的电压为负,从而使晶体管关闭。
为了解决这个问题,可以在基极上施加一个直流偏置电压。这个偏置电压的目的是将交流信号的整个波形向上偏移,使得即使在交流信号的负半周期,基极-发射极间的电压仍然高于晶体管的开启电压阈值。
例如,如果交流信号的振幅是1伏,晶体管的开启电压是0.7伏,那么可以在基极上施加一个大约7伏的直流偏置电压。这样,即使在交流信号的负峰值基极-发射极间的总电压仍然是高于0伏,保证晶体管处于导通状态。
通过这种方法,偏置电压确保晶体管在整个交流信号周期内都至少部分导通,从而能够连续放大整个交流信号。这是在放大交流信号时常用的一种技术,特别是在音频放大器和无线电接收器等设备中。
简而言之,这两个电阻在晶体管放大器电路中起到了设定和稳定晶体管工作点、控制增益、提供温度稳定性、定义输入和输出阻抗的作用,是电路设计中不可或缺的元件。