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晶体三极管的三种工作状态

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发表于 2024-5-23 01:44:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

晶体三极管的工作状态主要有三种:截止状态、放大状态和饱和状态。我们通常用截止和饱和状态实现开关控制,用放大状态来放大微弱信号(如音频信号)。

1、截止状态

三极管发射结(基极与发射极间的 PN 结)所加正向偏置电压小于导通电压 Uon(硅管0.7V,锗管0.3V)或是加反向偏置电压:

NPN:Ube < Uon

PNP:Ube > -Uon

此时,Ib = 0,Ic = 0,CE 间的阻值无穷大,相当于开关断路。

2、放大状态

三极管发射结正向偏置电压大于或等于导通电压 Uon(硅管 0.7V,锗管 0.3V),并且集电结(基极与集电极间的 PN 结)反偏

NPN:Ube ≥ Uon,Ucb > 0

PNP:Ube ≤ -Uon,Ucb < 0

Ic 不随 Uce 的变化而改变,在 Ib 一定时,Ic 保持恒定,此时可等效为恒流源。

3、饱和状态

三极管发射结正向偏置电压大于或等于导通电压 Uon(硅管 0.7V,锗管 0.3V),并且集电结正偏

NPN:Ube ≥ Uon,Ucb ≤ 0

PNP:Ube ≤ -Uon,Ucb ≥ 0

Ic 随 Uce 的增大而增大,不受 Ib 的控制。在饱和状态有一个明显的特征:Ic < β * Ib

饱和状态时的 Uce 叫饱和压降 Uces,晶体管手册上一般列出在某个条件下的饱和压降 Uces,如 3DG130C 在 Ic = 300mA 时, Uces ≤ 0.8V。一般 NPN 型小功率硅管的 Uces 取 0.3V,PNP 锗管取 -0.1V,大功率硅管在大电流工作时, Uces 将大于 1V。

此时 CE 间的压降较小,相当于开关闭合。

值得注意的是,NPN 三极管 与 PNP 三极管的输入输出特性曲线分别在第一和第三象限,也就是说 PNP 三极管的电压条件反向后与 NPN 三极管是一致的。


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