半導體/電晶體入門/NPN/4R1T

電晶體配置

公式

$V_{B}=V_{i}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}}$

$V_{E}=V_{B}-0.7=V_{B}$

$I_{E}={\frac {V_{E}}{R_{4}}}={\frac {V_{B}}{R_{4}}}$

$I_{C}=I_{E}$

$V_{C}=I_{C}R_{4}$

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

分析

1 ) R₂ >> R₁

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{4}}{R_{3}}})$

R₄ = 0 . V_C = 0

R₄ = R₃ . V_C = 0

R₄ = 2 R₃ . V_C = -V_i

R₄ = 3 R₃ . V_C = - 2 V_i

R₄ = n R₃ . V_C = - (n-1) V_i

1. PNP 作為反向放大器工作。輸出電壓是輸入電壓的 (n-1) 倍的負電壓。
2. 因此，當選擇R₂ >> R₁ , R₄ = n R₃ 時，我們得到V_C = - (n-1) V_i

2 ) R₄ = R₃

$V_{c}=V_{i}(1-{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

R₂ = 0 . V_c = V_i

R₂ = R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {1}{2}}$

R₂ = 2 R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {2}{3}}$

R₂ = 3 R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {3}{4}}$

R₂ = n R₁ . $V_{c}=V_{i}{\frac {n}{n+1}}$

1. PNP 作為正向放大器工作。輸出電壓為正電壓，等於放大後的輸入電壓 ${\frac {n}{n+1}}$

.

1. 因此，當選擇 R₄ = R₃ 和 R₂ = n R₁ 時，我們將得到 $V_{C}=V_{i}[{\frac {n}{n+1}}]$.

3) R₂ = 0 . V_C = V_i

R₂ >> R₁ . V_C = 0

1. PNP 作為開關工作。當 R₂ >> R₁ 時開啟。當 R₂ = 0 時關閉
2. 因此，當選擇 R₂ = 0 , R₂ >> R₁ 時，我們將得到一個開關。

4 ) R₄ = R₃=R₂ = R₁ = R

$V_{C}=V_{i}[{\frac {1}{2}}]$.

1. 因此，當選擇 R₄ = R₃=R₂ = R₁ = R 時，我們將得到 $V_{C}=V_{i}[{\frac {1}{2}}]$.

功能

放大器

從

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₂ >> R₁

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}})$

R₃ = 0 . V_C = V_i

R₃ = R₄ . V_C = V_C = 0

R₃ = 2R₄ . V_C = -V_i

R_n = 3R₄ . V_C = -2V_i

R₃ = nR₄ . V_C = -V_i(n-1)

• 當選擇電阻值如 R₂ >> R₁ 和 R₃ = nR₄ . V_C = -V_i(n-1) 時。電晶體充當負向放大器，放大倍數為 (n-1)。輸出電壓為負電壓，等於放大後的輸入電壓，放大倍數為 (n-1)。

開關

從

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₃ = R₄

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

當選擇電阻值如

R₂ >> R₁ . V_C = 0

R₂ = 0 . V_C = 1

電晶體充當開關

當 R₂ >> R₁ 時開啟。V_C = 0

當 R₂ = 0 時關閉。V_C = 1

緩衝器

負向緩衝器

從

R₃ = nR₄ . V_C = -V_i(n-1)

如果 R₃ = 2R₄..

V_C = -V_i .

電晶體充當負緩衝器。V_C = -V_i。輸出電壓等於輸入電壓的負值。

正緩衝器

從

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₂ >> R₁

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}})$

R₃ = 0 . V_C = V_i

電晶體充當正緩衝器。輸出電壓等於輸入電壓的正值。

如果 R₃ = R₄

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

R₂ >> R₂ . V_C = V_i

電晶體充當正緩衝器。輸出電壓等於輸入電壓的正值。

分壓器

從

$V_{C}=V_{i}(1-{\frac {R_{3}}{R_{4}}}{\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}})$

如果 R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R

V_C = ½ V_i

輸出電壓正好是輸入電壓的一半。