電路分析中的哲學(xué)思考范文

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1晶體三極管電流放大作用是內(nèi)因與外因的辯證統(tǒng)一

辯證唯物主義認(rèn)為矛盾是事物發(fā)展的動(dòng)力和源泉。內(nèi)因是事物發(fā)展的根本原因，外因是事物發(fā)展的必要條件。內(nèi)因是事物內(nèi)部的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，即事物內(nèi)部的矛盾性。外因是指事物之間的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，即事物外部的矛盾性。事物內(nèi)部對(duì)立雙方，又統(tǒng)一又斗爭(zhēng)，由此推動(dòng)了事物的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展，成為事物發(fā)展的根本動(dòng)因。而事物之間的相互影響和相互作用，又統(tǒng)一又斗爭(zhēng)，則是事物存在和發(fā)展的必要條件。外因通過(guò)內(nèi)因而起作用。矛盾是事物發(fā)展的動(dòng)力，內(nèi)因和外因作為同時(shí)存在的內(nèi)部和外部的聯(lián)系，都對(duì)事物發(fā)展發(fā)生作用。為了使具三極管有電流放大作用，PN結(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性是：①，發(fā)射區(qū)半導(dǎo)體的摻雜溶度遠(yuǎn)高于基區(qū)半導(dǎo)體的摻雜溶度，且發(fā)射結(jié)的面積較小，便于發(fā)射結(jié)發(fā)射電子。②發(fā)射區(qū)和集電區(qū)為同一性質(zhì)的摻雜半導(dǎo)體，但發(fā)射區(qū)的摻雜溶度要高于集電區(qū)的摻雜溶度，且集電結(jié)的面積要比發(fā)射結(jié)的面積大，便于收集電子。③聯(lián)系發(fā)射結(jié)和集電結(jié)兩個(gè)PN結(jié)的基區(qū)非常薄，且摻雜溶度也很低。上述的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是三極管具有電流放大作用的內(nèi)因。三極管具有電流放大作用的外部條件外因：要使三極管具有電流的放大作用，除了三極管的內(nèi)因外，三極管的放大作用還要有外部條件。三極管的發(fā)射極為正向偏置，集電結(jié)為反向偏置是三極管具有電流放大作用的外因。

2晶體三極管本來(lái)構(gòu)造及其電路等效主要矛盾和次要矛盾

唯物辯證法認(rèn)為，在復(fù)雜事物之中，存在著許多矛盾，主要矛盾在事物發(fā)展過(guò)程中處于支配地位,起決定作用。主要矛盾和次要矛盾是相互影響、相互作用，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的。主要矛盾規(guī)定和影響著次要矛盾的存在和發(fā)展，對(duì)事物的發(fā)展起決定作用，主要矛盾解決得好，次要矛盾就可以比較順利地得到解決；次要矛盾解決得如何，反過(guò)來(lái)又影響主要矛盾的解決。在不同外因條件（工作頻率）下，晶體管表現(xiàn)出各個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)作用的不同結(jié)果，因而出現(xiàn)了不同的等效模型。圖1是晶體三極管的本構(gòu)參數(shù)，圖2是三極管的電路等效。其中，rc和re分別是集電極和發(fā)射極的體電阻。為集電結(jié)電容，為發(fā)射極電容。rb´c為集電結(jié)電阻，rbb´為基區(qū)體電阻，rb´e´為發(fā)射結(jié)電阻。分析問(wèn)題抓主要矛盾，rc和re是由集電區(qū)和發(fā)射區(qū)參雜濃度界定的，通常數(shù)值比較小，常忽略不計(jì)，從而有三極管的等效電路如圖2。

2.1晶體管高頻混合模型考慮到集電結(jié)電阻rb´c相對(duì)大的特點(diǎn)，與并聯(lián)時(shí)對(duì)等效阻抗影響很小的實(shí)際而被忽略，得到混合模型等效，如圖3，將單向化處理后得圖4。忽略了影響模型的次要因素（）得到簡(jiǎn)化的高頻等效電路，如圖5晶體管簡(jiǎn)化的高頻等效模型的獲得一直通過(guò)在分析主要矛盾或矛盾的主要方面，而忽略次要矛盾或矛盾的次要方面使晶體管功能描述從本構(gòu)復(fù)雜體逐步演變?yōu)楸阌诶碚摲治龅暮?jiǎn)化等效模型。

2.2晶體管低頻簡(jiǎn)化的h參數(shù)模型唯物辯證法同時(shí)認(rèn)為，主要矛盾和次要矛盾的地位不是一成不變的，在一定條件下它們可以相互轉(zhuǎn)化，即主要矛盾轉(zhuǎn)化為次要矛盾，次要矛盾上升為主要矛盾。在低頻條件下工作的晶體管，對(duì)輸入回路由高頻條件下的影響因素退居為次要因素而被忽略，得到低頻簡(jiǎn)化的h參數(shù)模型，如圖6。所以，應(yīng)用晶體管模型時(shí)，一定要注意電路所處的外部工作條件和隱含的次要因素，正確應(yīng)對(duì)外部工作條件變化時(shí)矛盾地位的轉(zhuǎn)化?？傊?，哲學(xué)作為科學(xué)之科學(xué)將為信息科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供方法論指導(dǎo)。正確把握現(xiàn)象之間的本質(zhì)聯(lián)系、學(xué)會(huì)矛盾分析是科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展應(yīng)具備的基本素質(zhì)。

作者：曹新亮單位：延安大學(xué)物理學(xué)與電子信息學(xué)院