防盗报警器毕业设计

4.3音频功放电路

音频功放电路是由集成音响电路，晶体三极管，扬声器构成，当集成电路有电源时工作发出声音，经晶体三极管放大，再经扬声器发生。

4.3.1晶体三极管

(1)三极管的电流放大原理

晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：储管和硅管。而每一种又有npn和pnp两种结构形式，但使用最多的是硅npn和pnp两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍npn硅管的电流放大原理。图410:晶体三极管（npn）的结构

图410是npn管的结构图，它是由2块n型半导体中间夹着一块p型半导体所组成，从图可见发射区与基区之间形成的pn结称为发射结,而集电区与基区形成的pn结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而c点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源ec要高于基极电源ebo。在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正确，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流ie。由于基区很薄,加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流ic，只剩下很少（110%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源eb重新补给，从而形成了基极电流ibo根据电流连续性原理得：ie=ib+ic这就是说，在基极补充一个很小的ib，就可以在集电极上得到一个较大的ic，这就是所谓电流放大作用，ic与ib是维持一定的比例关系，即：β1=ic/ib式中：β称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△ic与基极电流的变化量△ib之比为：β=△ic/△ib式中β称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。

(2)三极管的特性曲线1、输入特性图2（b)是三极管的输入特性曲线，它表示ib随ube的变化关系，其特点是：1）当uce在02伏范围内，曲线位置和形状与uce有关，但当uce高于2伏后，曲线uce基本无关通常输入特性由两条曲线（ⅰ和ⅱ）表示即可。2）当ube＜uber时，ib≈0称（0～uber)的区段为“死区”当ube＞uber时，ib随ube增加而增加，放大时，三极管工作在较直线的区段。3）三极管输入电阻，定义为:rbe=(△ube/△ib)q点，其估算公式为：rbe=rb+(β+1)(26毫伏/ie毫伏）rb为三极管的基区电阻，对低频小功率管，rb约为300欧。2、输出特性

输出特性表示ic随uce的变化关系（以ib为参数）从图2（c）所示的输出特性可见，它分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。截止区当ube＜0时，则ib≈0，发射区没有电子注入基区，但由于分子的热运动，集电集仍有小量电流通过，即ic=iceo称为穿透电流，常温时iceo约为几微安，锗管约为几十微安至几百微安，它与集电极反向电流icbo的关系是：icbo=(1+β)icbo常温时硅管的icbo小于1微安，锗管的icbo约为10微安，对于锗管，温度每升高12℃，icbo数值增加一倍，而对于硅管温度每升高8℃，icbo数值增大一倍，虽然硅管的icbo随温度变化更剧烈，但由于锗管的icbo值本身比硅管大，所以锗管仍然受温度影响较严重的管，放大区，当晶体三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时，ic随ib近似作线性变化，放大区是三极管工作在放大状态的区域。饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时，ic基本上不随ib而变化，失去了放大功能。根据三极管发射结和集电结偏置情况，可能判别其工作状态。