晶体管基础

一段时间以来一直困扰着我。当我看一个涉及比RLC组件更复杂的电路（也许还有运放）时，除非我已经看过它的配置，否则我很难弄清楚它在做什么。

相比之下，我非常有信心，无论我给的RLC电路多么复杂，我最终都能弄清楚。

现在，当我分析RLC电路时，我的工具基本上是

• $V = IR$

• $I = C \frac{dv}{dt}$

• $V = L\frac{di}{dt}$

• 这些组件的并联和串联组合（我想这与基尔霍夫定律并没有真正分开，但是...）

• 基尔霍夫定律

所以我要问的是，我缺少用于分析更复杂电路的工具吗？我主要想知道如何分析涉及BJT和FET的电路。晶体管的工作方式似乎太多了，很难使它们保持直通状态。有人知道一个介绍所有内容的好网站吗？

谢谢

编辑我还想提一提，实际上，温度变化时会有。我暂时不关心这一点，我同意stevenvh所需要的仿真，但是我希望能够充分了解这些概念，以设计电路，然后再进行仿真等调整。$V \neq IR$

乍一看，晶体管并不难理解，这足以至少了解许多电路中发生的事情。

可以这样想一个NPN晶体管：您通过BE注入了少量电流，而通过CE则允许了大量电流。晶体管增益的高低比有时称为β，有时称为hFE。一个小问题是BE路径看起来像一个硅二极管，因此通常会下降约500-700mV。当CE路径允许的电流超过外部电路提供的电流时，CE路径可以下降至约200mV。细节不断，但是您可以通过NPN晶体管的简单视图来完成很多工作。

PNP与极性翻转的情况相同。发射极处于高压而不是低压。控制电流从基极流出而不是流入基极，集电极电流从集电极流出而不是流入基极。

让我们坚持使用双极晶体管，先了解它们，因为这似乎是您要问的更多问题。FET一开始就很容易理解，但是我不想在这点上使事情混淆。

尽管上面的模型对于理解大多数晶体管电路很有用，但是它建议了很多可能并不明显的晶体管使用方法。从概念上讲，使用NPN的明显方法是使用串联电阻将发射极接地，将集电极连接到正电源。现在，基极电流的微小变化会导致集电极电压发生较大变化。

棘手的部分不是了解晶体管的工作原理，而是想像一下使用这种器件工作的所有有趣的事情。进入所有这些对于在此处发布内容将太多了。我建议您考虑一下我上面描述的简单模型，然后查看一些常见的晶体管电路拓扑，并考虑如何利用晶体管的简单属性来完成有用的事情。

根据简单模型专门查找和分析的内容包括：

• 通用发射器配置。这是基本的放大器。一个特别的问题是如何将晶体管保持在其范围的中间，以有效地利用其放大功能。这称为“偏置”。

• 发射器的跟随者。增益不仅仅是产生更高的电压。在这种情况下，您得到的电压会稍低一些，但电流会更高，阻抗也更低。

• 现在来看一些多晶体管电路，并尝试遵循它们的功能，如何利用晶体管的优势，以及设计人员必须设法以有用的方式运行该晶体管的麻烦。

• 当您感到更舒适时，请查看其他不常见的配置，例如通用底座。它不经常使用，但有其特殊的优点。

使晶体管难以使用的原因是，您必须意识到许多相互影响的不同参数，而且没有一个是线性的。因此，要对他们的行为进行精确建模并不容易，这就是为什么我们使用SPICE之类的仿真工具。您仍然必须知道您在设计电路时正在做什么，但是SPICE将帮助您检查设计/计算，有时您必须简化这些计算/计算。
我不确定网站是否会对此进行全面介绍。我认为一本好的教科书会为您提供更好的信息。也许其他人可以推荐一些。

从反复接触中学习并不是学习事物的好方法。您将获得真正的实践知识，并了解解决典型问题的典型电路。

晶体管的问题在于它们不是线性器件，因此不会有任何简单的方程式在几乎所有条件下都适用，例如无源条件。通常的方法是认识到，在任何给定时刻，晶体管都以几种特征方式之一工作-截止，有源，饱和。在任何一种模式下，您都可以应用一些近似值来分析晶体管电路，但是必须理解，这些近似值仅在限制范围内。

例如，如果您首先确定晶体管将在其活动模式下运行，则可以绘制小信号交流等效电路，在该电路中，用电阻器和电流将晶体管替换（在最简单的模型中），依赖电流源。然后，您可以使用线性方程对等效电路产生良好的效果。为什么将其称为小信号交流等效？因为如果施加足够大的信号，则会破坏模型的限制；因此，大信号输入可能会驱动晶体管截止或饱和，从而使模型失效。

模型越精细，您计算出的响应就越准确。但是，坚持使用基本的通用发射器NPN：

1. 基座上的两个电阻器用作分压器。通常，它们的值大约相同，使基数约为电源电压的一半。

2. 发射极低于基极约0.6V。如果发射极上有一个电阻，您现在可以算出流过它的电流。

3. 发射极电流也流经集电极。如果集电极上有一个电阻，您现在可以算出其两端的电压。

DC就可以了。

对于交流电，基座上的几毫伏变化可能会在集电极上变成几伏。如果发射极电流（和/或集电极电阻）太大，或者基极偏置很奇怪，则会出现饱和或截止-会使输入的信号失真。这并不总是一件坏事（想想：吉他失真效果） 。

您可以只考虑晶体管来帮助控制参数，或者如果晶体管将两个电路连接在一起，则可以借助电路1（仅是粗略估算）来控制电路2。例如。就像在数字电子设备中，有一个时钟脉冲，说您想在时钟处于特定电平时做某事，就像晶体管一样，您可以对晶体管进行建模，以便在基极电压达到在特定级别上，您可以打开设备，使电流流过ckt2，或者可以将其视为继电器或开关，不仅此晶体管是放大器。

出于设计目的，请记住，晶体管在ckt 1的帮助下可以帮助您控制电路2的参数，因此，可以使用任何模型来确定工作点。不要与可用于解决晶体管的不同模型相混淆，这些模型只是为了您的方便，使用re模型更容易，因为它便于轻松计算，h参数（混合）模型用途最广泛，被认为是最适合解决任何晶体管，但T模型也很好。要大致了解电路的运行状况，您可以使用Vbe = 0.7这样的近似值进行近似，所有这些近似值都可以轻松进行计算。

我知道两本关于晶体管研究的非常好的书1）电子器件和电路，boylestad，这是一本非常好的书，但是它使用了大量的近似值，可以很好地进行近似分析，但是如果您想按自己的意愿对晶体管进行详细建模要知道确切的参数，然后再写一本更好的书2）微电子电路，塞德拉·史密斯（sedra smith）。您可以将其称为一本圣经，超级书，但我建议您先阅读第一本书，然后继续阅读第二本书，否则您将无法学到很多东西，而只会把自己埋在复杂的数学中。

学习如何解决如何分析尽可能多的电路，然后随着时间的流逝，您将了解如何以多种不同方式使用晶体管

要了解这一点，可以参考森林m撰写的书。mims它们只包含电路。您可以对其进行分析。

FET与BJT的区别不大，它的FET由于其很高的输入阻抗而主要用于放大器的制造，但输出阻抗几乎可比，它的尺寸也很小，但是相反BJT具有很高的开关功率，因此如果您的应用程序必须通过切换BJT来完成某件事，那将是一个不错的选择。

最后我再说一遍，如果您想学习晶体管，那么学习很多电路可能是您可以研究运放的结构，因为它们不过是4级差分放大器，通过它您也可以学习。

玩得开心学习TRANSISTOR !!!