单选题
对三极管放大作用的实质,下面说法正确的是( )
A
三极管可以把小能量放大成大能量
B
三极管可以把小电流放大成大电流
C
三极管可以把小电压放大成大电压
D
三极管可用较小的电流控制较大的电流
答案解析
正确答案:D
解析:
本题考查三极管放大作用的物理实质,需从能量守恒和器件工作原理两个层面进行辨析。
首先明确:三极管本身不是能量源,它不能凭空产生能量。其放大作用的本质是“控制”而非“创造”。三极管工作时需要外加直流电源(如Vcc)提供能量,输入信号(基极电流i_B)仅起控制作用,通过改变载流子在发射结与集电结之间的输运状态,从而调控由电源提供的、流经集电极回路的较大电流(i_C)。因此,放大过程是“以小控大”的有源控制过程,符合能量守恒定律。
逐项分析选项:
A项:“三极管可以把小能量放大成大能量”——错误。违反能量守恒定律。三极管不能放大能量;输出回路的能量来源于直流电源,输入信号只提供微小的控制能量。所谓“功率放大”是指输出交流信号功率大于输入交流信号功率,但该增益是以直流电源能量消耗为代价实现的,并非将输入小能量直接转化为大能量。
B项:“三极管可以把小电流放大成大电流”——表述不准确。虽然集电极电流i_C ≈ β·i_B(β为共射电流放大系数),看似“电流被放大”,但这只是现象描述,未揭示本质。若脱离外部电源和偏置条件,仅靠基极小电流无法产生大集电极电流。该说法易误解为三极管自身能生成电流,忽略了其受控源属性。
C项:“三极管可以把小电压放大成大电压”——同样属于现象描述且不严谨。电压放大需借助集电极负载电阻R_C,由i_C在R_C上产生压降(v_CE变化)实现,本质上仍是电流控制的结果;且电压增益取决于电路结构(如R_C、r_ce等),并非三极管固有属性。单独说“三极管放大电压”混淆了器件特性与电路功能。
D项:“三极管可用较小的电流控制较大的电流”——正确。这准确指出了三极管作为电流控制型半导体器件的核心本质:基极电流i_B作为控制量,线性地调控集电极电流i_C(在放大区满足i_C = β i_B),体现了其“以小控大”的受控电流源特性。该表述既符合物理机制,又不违背能量守恒,是对其放大作用最本质、最准确的概括。
核心知识点总结:
- 三极管是电流控制型有源器件(双极型晶体管,BJT);
- 放大作用的前提是外加合适直流偏置(发射结正偏、集电结反偏),建立放大区工作点;
- 实质是利用微小输入电流(i_B)对较大输出电流(i_C)进行线性控制,实现信号的电流、电压或功率放大;
- 所有放大效果均依赖于外部直流电源提供能量,三极管仅起控制和能量转换作用。
因此,正确答案为D。
相关知识点:
三极管放大质,小控大电流特性
题目纠错
新版-合肥仁创职业培训学校有限公司电工(四级)理论知识考核练习题
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