信号是怎么在晶体管中被放大的？
0****1
单晶体管模型
根据掺杂不同可以分为npn管和pnp管，有e（发射极）、b（基极）、c（集电极）三个极，两个pn结（发射结和集电结）。以npn管为例，发射区电子浓度高会扩散到基区形成发射极电流ie；基区相当于水龙头的阀门，薄且空穴浓度低，少部分扩散来的电子会与空穴复合形成基极电流ib；集电区面积很大，加上正压后扩散到基区的电子大部分会漂移到集电区，形成集电极电流ic。ic比ib大很多，因而可以起到放大作用，ic=β*ib。
根据两个pn结的偏置状态，bjt会处于截止、放大和饱和状态。
对应的输出特性曲线如下：
因为共射极接法可以放大电压和电流，使用最广，因此下面主要以npn bjt的ce接法分析。
共射极电路的信号输入在基极，输出在集电极，发射极既在输入回路，也在输出回路，因此叫共射极，common emiter（ce），典型共射极放大电路如下。
需要满足发射结正偏，集电结反偏的前提条件，因此需要在b极上加上直流偏置，保证晶体管打开，c极上加电压提供能量，输入的交流小信号加载在直流偏置上后，被“驮”到一个相对高的电平，大于vbe的开启电压uth后，开始放大。
集电极的输出电平也会有一个很高的直流分量，因此需要隔直电容滤掉直流分量，得到输入交流信号的放大信号。这些直流分量就是通常说的静态工作点，也是放大电路工作的前提。
在静态工作点，vbe=vbb-ib*rb；vce=vcc-ic*rc；ic=β*ib。因此vbe与ib同向，vce与ic反向，ic与ib同向，输出uo与输入ui反向。在静态的基础上加上输入信号的微小摆幅，输出信号就在特性曲线上移动，摆出正弦波信号。输入电阻ri=rb+rbe+rbb，输出电阻ro=rc。
输入电阻上的电流产生的压降会损耗输入信号的幅值，因此输入电阻一般越大越好，保证输入信号衰减小；输出电阻上的电流产生的压降会损耗输出信号的幅值，因此输出电阻越小越好，保证能量都能输出到负载。
mosfet与bjt相比，信号输入的gate与pn结之间有绝缘的sio2完全隔开，输入电阻相当于∞，并且导通阻抗rdson非常小，现代电路大多采用mos管结构。
放大原理与bjt一样，g-b，s-e，d-c，和bjt一一对应，一般采用共源极接法。
0****2
差分放大电路
电路中用的最广的当属运算放大器，很多课本上只教了符号，但是没讲运算放大器是怎么实现的，以及为什么会有“虚短“和”虚断“。
两个mos管结构完全一样，各电阻也对称设置，则两个mos管的静态工作点也一样，各项电气参数相同。对于大小相等，极性相同的共模信号，uo=0。对于大小相等，极性相反的差模信号，δuo=2*δud。因为输入信号都接在gate，因此电流为零，此为“虚断“；两个管子对称，参数一致，两个gate电压相同，此为”虚短“。在此基础上就得到运算放大器。
在运算放大器基础上，利用闭环反馈，就可以实现反向同向、加减法、积分微分、指数对数等运算。这里较为简单，就不再详细解释了。
不得不说，集成电路真是项伟大的发明，其中凝聚的智慧让人望而生畏。
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根据两个pn结的偏置状态，bjt会处于截止、放大和饱和状态。
对应的输出特性曲线如下：
因为共射极接法可以放大电压和电流，使用最广，因此下面主要以npn bjt的ce接法分析。
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需要满足发射结正偏，集电结反偏的前提条件，因此需要在b极上加上直流偏置，保证晶体管打开，c极上加电压提供能量，输入的交流小信号加载在直流偏置上后，被“驮”到一个相对高的电平，大于vbe的开启电压uth后，开始放大。
集电极的输出电平也会有一个很高的直流分量，因此需要隔直电容滤掉直流分量，得到输入交流信号的放大信号。这些直流分量就是通常说的静态工作点，也是放大电路工作的前提。
在静态工作点，vbe=vbb-ib*rb；vce=vcc-ic*rc；ic=β*ib。因此vbe与ib同向，vce与ic反向，ic与ib同向，输出uo与输入ui反向。在静态的基础上加上输入信号的微小摆幅，输出信号就在特性曲线上移动，摆出正弦波信号。输入电阻ri=rb+rbe+rbb，输出电阻ro=rc。
输入电阻上的电流产生的压降会损耗输入信号的幅值，因此输入电阻一般越大越好，保证输入信号衰减小；输出电阻上的电流产生的压降会损耗输出信号的幅值，因此输出电阻越小越好，保证能量都能输出到负载。
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在运算放大器基础上，利用闭环反馈，就可以实现反向同向、加减法、积分微分、指数对数等运算。这里较为简单，就不再详细解释了。
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