【题目编号】MC1-1183
【题目】对于双极型晶体管放大器,按电流增益由低到高可以排列为:
【答案】A
[A]共基极放大器、共发射极放大器、共集电极放大器
[B]共集电极放大器、共发射极放大器、共基极放大器
[C]共发射极放大器、共集电极放大器、共基极放大器
[D]共集电极放大器、共基极放大器、共发射极放大器
考点速览
题目问的是双极型晶体管三种放大器按电流增益由低到高怎么排,答案是共基极、共发射极、共集电极。这道题其实是三个符号的大小比较:共基极看 α,共发射极看 β,共集电极看 1+β。三者的关系不是各自独立的数字,而是一组可以互相换算的式子,把换算关系理清,排序和干扰项都会变得很直观。
三条电流通路
双极型晶体管里的电流走三条路。发射极电流从发射极流进基区,其中绝大部分穿过基区到达集电极,只有很小一部分从基极引线流出,用来补充基区的复合损耗。三条电流满足一个简单关系:发射极电流等于集电极电流加基极电流。放大器取哪两个电流相比作为电流增益,取决于信号从哪个电极进、从哪个电极出。
共基极组态输入是发射极电流、输出是集电极电流,两者之比记作 α,等于集电极电流除以发射极电流。集电极电流永远略小于发射极电流,所以 α 恒小于一,典型值在零点九八到零点九九八之间。它非常接近一,但无论如何到不了一。
共发射极组态输入是基极电流、输出是集电极电流,两者之比记作 β。基极电流比集电极电流小得多,所以 β 是几十到几百的正数,常用管子的 β 在一百上下。β 与 α 可以互推:β 等于 α 除以一减 α,α 等于 β 除以一加 β。α 取零点九九,β 恰好是一百,这组数字值得记住。
共集电极组态输入是基极电流、输出是发射极电流,两者之比等于一加 β。原因很直接:发射极电流等于集电极电流加基极电流,除以基极电流就得到 β 加一。β 为一百时,这个比值是一百零一。
三个数字的量级对比
把三条通路摆在一起:α 小于一但接近一,β 是几十到几百,1+β 比 β 再大一点。由低到高自然排成 α、β、1+β,对应的组态就是共基极、共发射极、共集电极。有一个细节值得注意:共集电极只比共发射极多了一,看起来微不足道,可它意味着射极跟随器把基极电流放大到发射极电流,输出端能供出更大的电流,驱动低阻负载的能力就建立在这一上。
β 对 α 的放大效应则更容易被低估。α 从零点九八变到零点九九,只动了百分之一,β 却从四十九跳到一百,翻了一倍。做实验测管子时,α 的微小变化会引起 β 的大幅变化,这也是为什么教材喜欢用 β 而少用 α。
逐项辨析
选项 A 正确:共基极放大器的电流增益是 α,小于一;共发射极是 β,几十到几百;共集电极是 1+β,比 β 略大。由低到高正是这个顺序。
选项 B 把它整个倒过来,把共集电极当成电流增益最小的。射极跟随器恰恰以电流放大能力最强著称,输出电流能比输入电流大一百倍左右,这一项与它的全部特点相悖。
选项 C 把共发射极放在最低、共集电极放在中间。共发射极的电流增益是 β,比共基极的 α 大得多,不可能垫底;这个排列把三者的位置整体错位了一格。
选项 D 让共基极排在共发射极之前又说共集电极居中——前半句对、后半句错。它是最容易骗人的一项,因为它保住了最低位,只在后两位上动手脚。做排序题时,光看头一个名字对不对还不够,三格的顺序要一起核。
易混淆点:电流增益不止一种算法
严格算电流增益时,输出电流取在哪里会改变结果的数值。以共集电极电路为例,若把发射极偏置电阻与负载电阻分流算进去,增益公式里会多出并联项,数值不再正好是 1+β;只有在负载远小于发射极偏置支路、忽略分流影响时,1+β 这个简洁结果才严格成立。考试考的是概念与量级,按理想情形记即可,实际设计时再按分流修正。
另一个易混点是电流增益与功率增益。电流增益说的是电流比,功率增益是输出功率与输入功率之比,等于电流增益与电压增益的乘积。共基极电流增益小于一,电压增益却很大,功率增益照样可观。看到"增益"两个字,先确认题目问的是哪一种。
应试要点
三个符号一起背:α 略小于一,β 是几十到几百,1+β 比 β 略大。换算关系 α 等于 β 除以一加 β,β 等于 α 除以一减 α。排序遇到"电流增益"就看这三个数,由低到高依次是共基极、共发射极、共集电极。