Какое свойство транзистора BJT делает его усилителем?

Я знаю, как мы можем усилить данный сигнал, используя транзисторы BJT, смещая их. Но я хотел бы знать, что это за свойство, которое позволяет BJT-транзистору действовать как усилитель. Это постоянный характер обратного тока насыщения или это определенная связь между базой и током коллектора или чем-то еще?

Я конкретно говорю о БЮТ.

Транзистор сам по себе не делает его усилителем.

Транзистор нуждается в цепи вокруг него, чтобы выполнить фактическое (сигнальное) усиление.

В зависимости от схемы транзистор может усиливать изменения тока и / или изменения напряжения, а это означает, что усиление мощности . Усиление мощности означает, что вам нужна меньшая мощность, чтобы контролировать или выводить большую мощность.

На мой взгляд, наиболее основное свойство транзистора , который приводит к (мощности) усиления является текущим соотношением между базовым током $I_B$ и тока коллектора $I_C$ . Их соотношение часто называют $\beta$ :

Этот $\beta$ также довольно «виден» в реальном транзисторе, поскольку он связан с соотношением уровней легирования эмиттера и базы. Эмиттер будет иметь самый высокий уровень легирования, основание имеет более низкий уровень легирования (он может быть в $\beta$ раз ниже), а коллектор будет иметь самый низкий уровень легирования.

Поэтому, если мы увеличим уровень легирования базовой области, $\beta$ увеличится и «усиление» возрастет.

Означает ли это, что я всегда получу большее усиление, если использую транзистор с более высоким $\beta$ ?

Нет, это зависит от схемы, которую вы используете.

В некоторых схемах действительно более высокое $\beta$ даст вам большее усиление.

Например, транзистор, управляющий реле. Когда $\beta$ увеличивается, мы можем использовать меньший базовый ток.

В других это не даст вам больше усиления.

Например, усилитель с общим эмиттером, при условии , что мы не менять постоянного тока $I_C$ . В усилителе CE коэффициент усиления по напряжению равен $gm*R_{load}$ . Чтобы получить больше усиления, нам нужно увеличить $gm$ или $R_{load}$ . И то, и другое можно сделать независимо от $\beta$ .

Основное свойство, позволяющее чему-либо выступать в качестве усилителя, заключается в том, что он может управлять сигналом высокой мощности, используя вход малой мощности.

В случае с транзистором это тот факт, что низкий базовый ток или напряжение затвора могут изменить большой ток коллектора или стока.

Существует целый ряд других устройств, которые можно использовать в качестве усилителей. Один из первых аудиоусилителей использовал диафрагменный микрофон для модуляции натяжения одного конца струны, намотанной на вращающийся барабан. Несколько витков проскальзывающей струны могут контролировать большое выходное напряжение, которое тянет громко говорящую диафрагму. Также посмотрите жидкостные усилители, магнитные усилители, ламповые усилители бегущей волны (TWTA).