三極管的三種狀態(tài)也叫三個工作區(qū)域,即:截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。
(1)、截止區(qū):三極管工作在截止狀態(tài),當發(fā)射結(jié)電壓Ube小于0.6—0.7V的導通電壓,發(fā)射結(jié)沒有導通集電結(jié)處于反向偏置,沒有放大作用。
(2)、放大區(qū):三極管的發(fā)射極加正向電壓(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),集電極加反向電壓導通后,Ib控制Ic,Ic與Ib近似于線性關(guān)系,在基極加上一個小信號電流,引起集電極大的信號電流輸出。
(3)、飽和區(qū):當三極管的集電結(jié)電流IC增大到一定程度時,再增大Ib,Ic也不會增大,超出了放大區(qū),進入了飽和區(qū)。飽和時,Ic最大,集電極和發(fā)射之間的內(nèi)阻最小,電壓Uce只有0.1V~0.3V,Uce<Ube(硅管0.3V,鍺管0.1V),發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向電壓。三極管沒有放大作用,集電極和發(fā)射極相當于短路,常與截止配合于開關(guān)電路。飽和時開關(guān)通路;截止時,開關(guān)斷路見三極管工作原理。
由上可見三極管具有“開關(guān)”和“放大”兩大功能。
三極管的3個工作區(qū)
從三極管的PN結(jié)看三個工作區(qū):
be間和bc間表現(xiàn)為PN結(jié)特性,在測量上可等效為二個PN結(jié)反串。以前無件緊張時,也有三極管代二極管用的。但二個二極管接成一個三極管來用,書上從沒推薦使用。
很多書上也有習題,題目大意是這樣的:三極管由二個PN結(jié)構(gòu)成,能否用二個二極管接成一個三極管?
答案是:否。原因:從三極管制造工藝上和電流放大原理看,基區(qū)很薄,利于基區(qū)少數(shù)載流子通過基區(qū)而不被中和,而用二極管接成的,基區(qū)范圍很大,基區(qū)的少數(shù)載流子在基區(qū)有足夠的時間和空間被中和。
任何三極管都是由兩個PN結(jié)組合而成的,PN結(jié)實際就是一個二極管,我們知道二極管具有單向?qū)щ娦裕褪钦f如果P極電壓高于N極
電壓(這叫正向偏置)電流可以從二極管的P極流向N極,而當N極電壓高于P極電壓(這叫反向偏置)電流不能從N極流向P極。
當發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置,該三極管就工作在放大狀態(tài);
當其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是正向偏置時,該三極管就工作在飽和狀態(tài);
當其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是反向偏置時,該三極管就工作在截止狀態(tài)。
NPN型三極管是基極為P極,集電極和發(fā)射極均為N極的三極管,按上述原理當:
Vb>Ve,Vb>Vc (即發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均正偏):飽和狀態(tài),且Vb>Vc>Ve(Vce≈0.1~0.3V);
Ve>Vb,Vc>Vb (即發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反偏):截止狀態(tài),且Vc>Ve>Vb(Vce≈電源電壓VCC);
Ve<Vb<Vc(即發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏):三極管工作在放大狀態(tài)(Vce介于上兩種情況之間)。
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