三极管的基本特性及无接触基极偏置电压是如何产生的

三极管的基本特性及无接触基极偏置电压是如何产生的

三极管的基本特性如下图所示电路，是我用电脑仿真的一个三极管基极电流和导通电压Vbe的关系的说明图。

图中的R3和R4是可调节电阻，用来调节三极管的基极的偏置电压，在电阻比例为50%的情况下同过模拟万用表的测量，我们可以知道Ib=0.076mA，Ic=0.012A，Vbe=0.735V，经过计算可以发现Ic/Ib=158，这个恰恰是三极管2N3904的增益，此时可以说明三极管处于导通状态，并且输入电流进行了有效发大。调节R3的电位器，使输出电阻比例下降到10%,这样操作使基极电压增大，同时基极电流也随之增大，此时从万用表中得到如下数据Ib=0.147mA，Ic=0.023A，Vbe=0.755V，Ic/Ib=156，此时三极管依然导通，但是我们发现Vbe压降没有太大变化，即便Ib继续增大，Vbe依旧保持不变，所以可以证明该型号的三极管的导通电压为0.7V左右。同时Vbe是三极管很重要的一个参数，就如同二极管正向导通的压降一样，如果三极管想放大电流基极的输入电压必须大于这个0.7V。

有了这个理论依据后，就不难理解后面的问题了。以下两幅图是说明了BC547型号的三极管基极导通电压的依据。

从图中我们可以发现，当基极输入电压为1V时，LED没有亮，当基极输入电压为2V时LED灯亮起，说明BC547型号的三极管导通电压在1V到2V之间，经查阅资料Vbe为1.8V左右。导通之后测量得到三极管Q3的Ic=19.425mA，到此为止解答清楚了三极管的基本特性Vbe。

下面回答无接触为什么可以产生基极偏置电压，我们都知道火线里面是三相交流电的一项相电压，峰值在220V，题目中Q1的基极是一块铜片，这是问题的关键，我们如果理解电容的通交流的原理，现在就不难理解偏置电压从何而来了，铜片与火线还有火线外面的绝缘层恰好形成了一个简易电容，同时火线产生的还是交变电流，可以与铜片形成感应电动势（所形成的电势差一定大于2V，人体所能承受的最大电压为36V所以没有危险），进而会使铜片产生位移电流，这样三极管的输入电流Ib就顺理成章了，有了Ib，经过三个三极管的逐级放大LED指示灯亮起，因此可以用来判断哪一根是火线，哪一根是零线了。