三极管的电流放大作用应该算是模拟电路里面的一个难点内容，我想用这几个动画简单的解释下为什么小电流 I b 能控制大电流 I c 的大小，以及放大电路的原理。 我这里的三极管也叫双极型晶体管,模电的放大电路和数电的简单逻辑电路里面都会用到。有 集电极 c 、 基极 b 、发射极 e 、 以及两个 PN 结：集电结和发射结。集电极面积比较大，基极 厚度薄而且载流子浓度比较低。下图是个 NPN 型的三极管： 当发射结正偏时，电荷分布会发生变化，发射结宽度会变窄；相当于给电子打开了一扇 e 到 b 的大门 集电结反偏时，电荷分布会也发生变化，集电结宽度会变宽。相当于打开了阻碍电子从 c 级跑出去的大门，如下方动画所示： b 级会接一个大电阻 R B 限制电流 I b 的大小，跑到 b 极的那些多余的电子就只好穿越集电结，形成电流 I c ，如下方动画所示： 如果基极电压翻倍，电荷分布会继续发生变化，发射结宽度会变得更窄，这扇大门变得更宽了，将会有更多的电子跑到 b 级。如下方动画所示： 由于 R B 是大电阻， I b 就算翻倍了也还是很小，所以更多的电子会穿越集电结，让 I c 也翻倍。如下方动画所示： 两个直流电源是可以合并到一起的，再加上小信号 u i 和两个电容，就得到了放大电路，如下图所示： 如果电阻大小合适，这个放大电路能够将小信号 u i 放大成相位相反的大信号 u CE ，如下方动画所示： 红色为输入端， u i 的变化会影响 U BE ，把发射结看成一个小电阻，红色的 Q 点就会沿黑线运动，然后画出 i B 的图像； 根据 i C =β i B ,画出 i C 的图像，纵坐标从 μA 变成了 mA ； 而输出端有 U CE =U CC -I C R C ， 当 U CC 、R C 不变时， U CE 与 I C 反相。 最后说说这些动画的不足之处吧： 1. 喇叭口一样的三极管并不是我的独创， 这个链接 也有，但水箱的比喻容易让人产生 一种误解，认为 I C 最大，其实 I E 才是最大的电流。 2. 动画里完全忽略了电子的热运动速度，那个速度远大于电压作用下电子的漂移速度。 3. 在 张骥博主 的建议下买了本郝跃的微电子概论，才意识到我的动画里并没有体现出能级、能带、费米分布等内容。
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