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三极管的电流放大作用是模拟电路中的一个核心概念，理解它对于掌握电子电路的工作原理至关重要。

下面我将尝试通过简化的动画概念来解释为什么小电流Ib能控制大电流Ic的大小，以及放大电路的基本原理，结合NPN型三极管的结构。

动画概念解释

NPN型三极管结构

显示一个NPN型三极管，其内部有三个区域（N型集电极、P型基极、N型发射极）和两个PN结（集电结和发射结）。集电极面积大，基极薄且载流子浓度低。

发射极向基极注入电子，当发射极（N型）相对于基极（P型）加正向电压时，发射极中的自由电子会越过发射结进入基极。由于基极很薄且载流子浓度低，这些电子不会大量停留在基极，而是大部分继续向前运动。

电子在基极中的扩散与复合，进入基极的电子会扩散到整个基极区域，其中一部分会与基极中的空穴复合，形成基极电流Ib。但大部分电子会继续向集电极方向移动。

集电极收集电子，由于集电极面积大且相对于基极为反向偏置，集电极能够高效地收集从发射极注入、经过基极扩散的电子。这些被收集的电子形成集电极电流Ic。

电流放大作用，尽管基极电流Ib很小，但由于基极的“杠杆作用”，它能够触发大量电子从发射极到集电极的流动。因此，集电极电流Ic远大于基极电流Ib，实现了电流的放大。放大倍数β（即Ic/Ib）通常很大。

放大电路原理，在放大电路中，输入信号（小电流或电压变化）加在基极上，通过三极管的放大作用，输出信号（大电流或电压变化）在集电极上得到。这样，小信号被放大成大信号，用于驱动负载或进行后续处理。

当发射结正偏时，电荷分布会发生变化，发射结宽度会变窄；相当于给电子打开了一扇e到b的大门集电结反偏时，电荷分布会也发生变化，集电结宽度会变宽。相当于打开了阻碍电子从c级跑出去的大门，如下方动画所示：

 b级会接一个大电阻RB限制电流Ib的大小，跑到b极的那些多余的电子就只好穿越集电结，形成电流Ic，如下方动画所示：

如果基极电压翻倍，电荷分布会继续发生变化，发射结宽度会变得更窄，这扇大门变得更宽了，将会有更多的电子跑到b级。如下方动画所示：

由于RB是大电阻，Ib就算翻倍了也还是很小，所以更多的电子会穿越集电结，让Ic也翻倍。如下方动画所示：

两个直流电源是可以合并到一起的，再加上小信号ui和两个电容，就得到了放大电路，如下图所示。相关文章推荐：三极管放大电路设计技巧。

动画解释过程

输入信号与基极-发射极电压

输入信号u i （红色）的变化会影响基极-发射极电压U BE 。这是因为输入信号通常通过某种方式（如电阻分压）加在基极上，从而改变基极与发射极之间的电位差。

Q点运动与i B 图像把发射结看成一个小电阻（实际上是一个非线性电阻，但在这里为了简化可以这样理解）。当U BE 变化时，Q点（代表电路的工作点）会沿着黑线（代表基极电流i B 随U BE 变化的曲线）运动。

画出i B 的图像：这个图像展示了基极电流i B 如何随输入信号u i （或U BE ）的变化而变化。

集电极电流i C 的图像根据三极管的电流放大作用，集电极电流i C 与基极电流i B 之间存在线性关系，即i C =βi B 。

画出i C 的图像：由于β（电流放大倍数）通常很大，因此集电极电流i C 的纵坐标会从微安（μA）级别变成毫安（mA）级别。这个图像展示了集电极电流i C 如何随基极电流i B （或输入信号u i ）的变化而变化。

输出电压u CE 与集电极电流i C 的反相关系输出电压u CE 由电源电压U CC 和集电极电阻R C 上的压降决定，即u CE =U CC −i C R C 。

当U CC 和R C 不变时，由于i C 的变化会引起R C 上压降的变化，因此u CE 与i C 是反相的。也就是说，当i C 增大时，u CE 减小；当i C 减小时，u CE 增大。

总结：

三极管的电流放大作用是模拟电路的核心，它使得小电流能够控制大电流。在NPN型三极管中，发射极向基极注入电子，这些电子大部分继续向集电极方向移动，形成集电极电流Ic。尽管基极电流Ib很小，但由于基极的“杠杆作用”，它能够触发大量电子的流动，使得Ic远大于Ib，实现了电流的放大。

在放大电路中，输入信号加在基极上，通过三极管的放大作用，输出信号在集电极上得到放大。输入信号的变化会影响基极-发射极电压Ube，从而改变基极电流Ib。由于Ic与Ib之间存在线性关系，因此Ic也会随Ube（或输入信号）的变化而变化。输出电压Uce与Ic是反相的，当Ic增大时，Uce减小；反之亦然。