晶体三极管的三种工作状态

阡陌

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 U_on（硅管0.7V，锗管0.3V）或是加反向偏置电压：

NPN：U_be < U_on

PNP：U_be > -U_on

此时，I_b = 0，I_c = 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 U_on（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：U_be ≥ U_on，U_cb > 0

PNP：U_be ≤ -U_on，U_cb < 0

I_c 不随 U_ce 的变化而改变，在 I_b 一定时，I_c 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 U_on（硅管 0.7V，锗管 0.3V），并且集电结正偏。

NPN：U_be ≥ U_on，U_cb ≤ 0

PNP：U_be ≤ -U_on，U_cb ≥ 0

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

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