第十节 半导体电路基础--三极管(一)
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# 波形实物化模拟
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昨天在给同学们上课期间，发现讲解三极管用波形表示交流信号非常不直观。
今天考虑下，还是得用类比，终于结合起来了。
我们习惯性得C1输入前端，C2 后端输出画两个交流信号波形代表三极管放大原理，
在我看来这就是把人带沟里，导致三极管难于理解的一个很大的原因。
这个波形不能真实反映信号（电压的变化）
请看下图
上图是Q1 B极的电流和电压的变化，看左图
三极管b极实际上是个阀门 这个阀门只有电流灌到到了一定程度才能开启，有了电流就会对阀门有压力的作用，反映出来，就是0.5~0.9之间三极管B极阀门才能打开
开始灌水，下面绿色部分是所谓直流电，一直灌到0.7V左右 这时候，三极管Q1 CE 实际上已经处于半开状态，0.7V就是静态工作点了。
这个时候经过C1 来信号，实际上是超出0.7的瞬间就灌到0.75 0.8 0.85 等等（想想电的速度是等于光速的）一段水管当中电就是处于0.75V（为例） 也没有什么波动
如果是按照左图变化 交流叠加在0.7直流上 实际上就是抬高水位（灌水）拉低水位（抽水）
右图蓝色部分就是被抽走水后反映出来的电压，红色就是灌水后的电压
无论怎么变实际上总是抬高拉低水位，呈现正弦波的变化才是我们看到的第一张图。
# 下面交流电在按照时间变化再说明
假设是交流50hz（家用电，经过降压后的 最高0.1V）50分之一秒一个周期
那么开始没有交流送过来，就是0.7V 然后灌水经过200分之一秒 到达最高点 0.1+0.7=0.8 再经过200分之一秒 减少到0 再抽水200分之一秒抽的最多 电压降低0.7-0.1=0.6然后再少抽点回到0.7V
以0.7V为轴的上下变化，直流实际上先抬高到电压0.7V 三极管打开通道 处于半开状态 然后灌水或者抽水 三极管次级就能够把这个变化反映出来。
不够形象，那么上视频
b极直流电流--视频链接 (opens new window)
注意几点：
1、单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流
2、形成电流的电子没那么规矩，实际上是随机分布在电线中的，视频中把它画出半圆柱体（用水流类比）只是代表电子的密度相当于这么一段柱体给管壁（电线）的压力类似。
3、视频是三极管be极间直流演示
4、每一段都是完整半月形柱体，用线分割仅是为了直观，不可能没有积累半空中只有一段电。
5、电流本来与时间相关，但是电的速度是光速，所以实际情况我们可以理解为瞬间就给电线灌到一定电压（一个半月柱体）
7、要想让三极管工作在放大状态，那么就要建立静态工作点，所谓静态工作点就是交流信号没来的时候，我们分别给b c e施加一定的电压，也就是灌上一定的电流。
8、视频电流形成0.6V以上时，电流的供应保证脱离截止区（仅对b极来说，其他极仍需要建立条件，但是b极作为控制极是关键）
9、当到达0.7V时，这个时候是静态工作点了，实际通过电路添加电阻，目的就维持在这里，三极管处于半开状态。接下来演示继续增大电流是逐渐进入饱和区，超过0.8进入饱和区。
注意，0.6~0.8的电压并不准确，这里是举例，每个三极管截止和饱和的电压区间不同。
10、饱和从视频我们可以很清晰的看出，所谓饱和电流整个的灌满了电线，电流最大。
下面演示，在静态工作点再来叠加交流信号时的情况，0.7V作为基准，再来叠加上电流或者被抽走电流，就是直流上叠加交流信号。
b极直流静态工作点叠加交流信号--视频链接 (opens new window)
注意： 1、直流信号建立静态工作点，实际上就是为后续的交流信号提前固定一个中点水位/电位，这样三极管处于放大区中点位置，交流信号再来时，无论是正的信号还是负的信号，都能工作在放大区，这样后级（CE）能够反映出完整的信号。
2、交直流叠加的所谓负的交流信号实际就是把直流电抽走一部分，正的就是叠加在静态工作点上（提前灌上的电流）具体电流变高变低，就是所谓的交流信号。
3、纯交流信号（非交直流叠加）负的部分实际上是倒着流的电流。
4、三极管是放大一般是建立在直流电路中，然后b极来的交流信号送电或者抽电，对直流电有个高低变化的影响。
5、所以我们示波器有个交直流变换的挡位，实际上就是显示纯正的交流信号，还是交直流叠加信号。
三维图变成二维，就恢复到了我们经常见的交流信号图形
不以0.7作为基准，而是0作为基准的上下变化电流就是我们通常所说的交流信号。
上面这个图形不是正弦波，实际上信号千差万别，例如我们的声音电信号忽高忽低，所以b极送进来的电信号就是能量的变化，这个能量如果与原先的能量叠加就为正的信号，被另一个器件吸取了能量就跌落，正弦波信号只是为了方便计算的表示方法。真实信号比较复杂。
bE控制CE变化--视频链接 (opens new window)
大的管路实际上就是CE这个管道的变化，以10倍的放大倍数来看，实际上有些三极管可以是几百倍，这样更直观些，be很小电流的变化就会影响到ce很大电流的变化，因为一个大通道被打开了！
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