三极管饱和问题总结
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新思路:电路中如何判断三极管的两种饱和状态?
关于三极管的使用状态本文在这里针对这个问题做出了较为全面的问题总结。
并且针对其中出现的实际情况做出了分析,希望能够开卷有益。
三极管在实际工作中,常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。
根据Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和,倍数越大,饱和程度就越深。
集电极电阻越大越容易饱和。
饱和区的现象就是:二个PN结均正偏,IC不受IB之控制。
经过上文的一些总结,这里我们先来列举首先可能会出现的第一个问题,基极电流达到多少时三极管饱和?这个值应该是不固定的,它和集电极负载、β值有关,估算是这样的:假定负载电阻是1K,VCC是5V,饱和时电阻通过电流最大也就是5mA,用除以该管子的β值(假定
β=100)5/100=0.05mA=50μA,那幺基极电流大于50μA就可以饱和。
对于9013、9012而言,饱和时Vce小于0.6V,Vbe小于1.2V。
下面是9013的特性表:
9013特性表问题二:如何判断三极管饱和?判断饱和时应该求出基级最大饱和电流IBS,然后再根据实际的电路求出当前的基级电流,如果当前的基级电流大于基级最大饱和电流,则可判断电路此时处于饱和状态。
饱和的条件为:集电极和电源之间有电阻存在,且越大就越容易管子饱和;基集电流比较大以使集电极的电阻把集电极的电源拉得很低,从而出现b较c电压高的情况。
影响饱和的因素有集电极电阻,越大越容易饱和;管子的放大倍数,放大倍数越大越容易饱和;基集电流的大小。
饱和后的现象为基极的电。
三极管共射放大电路饱和失真三极管共射放大电路是一种常用的放大电路,它具有放大电压和功率的功能。
然而,在实际应用中,我们有时会遇到饱和失真的问题。
本文将详细介绍三极管共射放大电路饱和失真的原因、影响以及解决方法。
我们来了解一下三极管共射放大电路的基本结构和工作原理。
该电路由一个三极管、一个输入电阻、一个输出电阻和一个负载电阻组成。
信号源通过输入电阻与基极相连,发射极连接到地,负载电阻与集电极相连,输出电阻与负载电阻并联。
当输入信号施加到基极时,经过放大后,输出信号从负载电阻上取出。
然而,当输入信号的幅度过大时,三极管可能会进入饱和状态,导致输出信号失真。
饱和失真发生的原因主要有以下几点:1. 输入信号过大:当输入信号的幅度超过三极管的工作范围时,三极管无法将其完全放大,从而导致饱和失真。
2. 电源电压过小:如果电源电压不足以提供所需的放大倍数,同样会导致饱和失真。
3. 负载电阻过小:如果负载电阻的阻值过小,将导致电压下降,使得三极管无法正常工作,从而产生饱和失真。
饱和失真会对输出信号产生严重影响,包括信号波形扭曲、频率失真和失真程度增加等。
因此,我们需要采取一些措施来解决这个问题。
我们可以通过调整输入信号的幅度来避免饱和失真。
合理选择输入信号的幅度,使其不超过三极管的工作范围,可以有效地避免饱和失真。
我们可以增加电源电压来解决饱和失真问题。
通过提供足够的电源电压,使三极管能够正常工作,从而避免饱和失真的发生。
合理选择负载电阻的阻值也是解决饱和失真问题的关键。
选择适当的负载电阻,使其阻值不过大也不过小,可以确保三极管正常工作,避免饱和失真的发生。
除了以上措施,我们还可以通过增加负反馈来解决饱和失真问题。
负反馈可以降低放大电路的增益,减小输出信号的幅度,从而避免饱和失真的发生。
三极管共射放大电路饱和失真是一个常见的问题,但通过合理调整输入信号幅度、增加电源电压、选择合适的负载电阻和增加负反馈等方法,我们可以有效地解决这个问题。
三极管的饱和状态条件
三极管的饱和状态是指三极管的发射极与集电极之间没有电压降落,也就是说三极管处于完全导通状态。
那么,三极管进入饱和状态的条件有哪些呢?本文将简要介绍三极管饱和状态的条件。
1. 基极电压低于饱和电压
三极管的饱和状态,首先需要满足基极电压低于饱和电压。
这是因为当三极管处于饱和状态时,基极电流已经达到最大值,此时若基极电压继续增加,基极电流将不再增加,反而会减小,因此三极管无法再进入饱和状态。
2. 基极电流足够大
为了确保三极管能够进入饱和状态,需要保证基极电流足够大。
一般而言,基极电流的大小应该大于三极管的最小静态电流增益。
这是因为当基极电流足够大时,就能够确保发射区域的电子数目足够多,从而保证三极管能够进入饱和状态。
3. 集电极电流已经达到最大值
4. 负载电阻足够小
总的来说,三极管进入饱和状态还要注意一些细节问题,例如电压源的输入电阻、三极管分流电阻的大小、温度等因素,这些对于三极管进入饱和状态也存在一定的影响。
因此,在设计和使用电路时需要注意这些细节问题,从而确保三极管能够正常进入饱和状态。
三极管饱和问题
2011-03-18 23:51huangjiezd | 分类:工程技术科学 | 浏览2355次
三极管工作在饱和状态时发射结正向导通,集电结也正向导通也就是说基极电压高于发射极和集电极那为什么不直接把基极电压直接供给负载?还要用三极管? 还请高手多多指教.
补充以NPN管为例,集电极接12v电源+电压,发射极接电源负极,单片机输出的5v高电平接基极,这时发射结正向导通集电结怎么导通啊因为集电极电位比基极高啊。
1,三极管的饱和
当三极管的基极电流增加而集电极电流不随着增加时就是饱和。
饱和电流由集电极电阻和发射极电阻决定,饱和电流的大小与三极管无关,一般当ce电压小到0.4V时三极管就饱和了。
其本质就是饱和时发射极和集电极都是正向偏置导通,故相当于短路。
基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和。
基极电流乘放大倍数远大于集电极电流时是深度饱和。
三极管在深度饱和的状态下,Ic = β Ib 的关系不成立,三极管的发射结和集电结都处于正向偏置,导电的状态下,在电路中犹如一个闭合的开关。
所以相当于短路。
Ic-Uce输出特性曲线斜率趋近于无穷大,也就是电阻接近为零。
在开关电路中深饱和会影响开关速度。
2,三极管的截止
简单来说,截止状态就是三极管的集电极和发射极之间电阻很大,就好像断开一样,饱和状态刚好相反,集电极和发射极之间就好像短路一样,两者是完全相反的关系,断开基极的电流或者减小到足够小时,三极管就进入截止状态,相反,向基极提供足够大的电流时,三极管就进入饱和状态。
►放大状态时,集电极反偏,反偏就是电流IC是从集电极流向发射极。
那么饱和导通时集电极正偏,集电极正偏时电流IC怎么流,是从基极或发射极流向集电极,再流到VCC端吗?但是VCC是最高点位,怎么有电流流过呢。
三极管电路中,反偏,正偏是指集电结和发射结。
三极管电路中,IB、IC和IE,都是、并且永远是从上向下流动,无论处于什么状态。
IB:VCC→R1→b→e→地;IC:VCC→R2→c→e→地;IE = IB + IC。
-----------截止:集电结和发射结均反偏,IB、IC都很微弱。
发射结偏压的升高:ib↗、ic↗,逐步进入放大状态。
放大:发射结正偏、集电结反偏,IC = 贝塔 * IB。
当发射结偏压升高到一定程度,IC增大使得R2压降增大,集电极电压下降很大,这时IC增长变缓,有些不受IB的控制了。
饱和:发射结正偏、集电结由于集电极电压很低,变成正偏了。
此时IC完全不受IB控制。
饱和时的IC的方向仍然是:VCC→R2→c→e→地。
饱和时的IC的大小是:(VCC - 0.3) / R2 。
此时IC完全不受IB控制。
追问恩。
晓得了。
谢谢。
还有个问题就是三极管做开关管时,饱和导通时,能否将集电极和发射极看作是短接状态。
回答可以的。
饱和导通时的电压在03V以下,可以当成0,就和短接一样了。
►三极管集电极电流究竟是如何产生?1、这么说吧。
你可以理解集电极是一个水管,它排水量是有限的,但是他不能控制其中的流水。
流水由开关来控制(偏执电阻Rc)。
当水流在量内的时候,管子对水流没有影响,如果水量过大,那么管子就只能排那么多,就饱和了。
至于IC为什么持续不断,是因为集电极的作用是接收三极管内的由发射机对其射出的电子的。
有电压的存在,会导致电子受电压控制,从而电子持续不断地从三极管集电极的方向流向电源。
即电流不断的从电源流向集电极。
(电压会迫使电子与空穴分离)2、跳棋玩过么?如果把条珠看做电子,吧洞洞看做空穴,然后摆一排珠子,留出第一个空位。
三极管饱和及深度饱和状态的理解和判断————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:三极管饱和及深度饱和状态的理解和判断三极管饱和问题总结:1.在实际工作中,常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。
根据Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和;倍数越大,饱和程度就越深。
2.集电极电阻越大越容易饱和;3.饱和区的现象就是:二个PN结均正偏,IC不受IB之控制问题:基极电流达到多少时三极管饱和?解答:这个值应该是不固定的,它和集电极负载、β值有关,估算是这样的:假定负载电阻是1K,VCC是5V,饱和时电阻通过电流最大也就是5mA,用除以该管子的β值(假定β=100)5/100=0.05mA=50μA,那么基极电流大于50μA就可以饱和。
对于9013、9012而言,饱和时Vce小于0.6V,Vbe小于1.2V。
下面是9013的特性表:问题:如何判断饱和?判断饱和时应该求出基级最大饱和电流IBS,然后再根据实际的电路求出当前的基级电流,如果当前的基级电流大于基级最大饱和电流,则可判断电路此时处于饱和状态。
饱和的条件:1.集电极和电源之间有电阻存在且越大就越容易管子饱和;2.基集电流比较大以使集电极的电阻把集电极的电源拉得很低,从而出现b较c电压高的情况。
影响饱和的因素:1.集电极电阻越大越容易饱和;2.管子的放大倍数放大倍数越大越容易饱和;3.基集电流的大小;饱和后的现象:1.基极的电压大于集电极的电压;2.集电极的电压为0.3左右,基极为0.7左右(假设e极接地)谈论饱和不能不提负载电阻。
假定晶体管集-射极电路的负载电阻(包括集电极与射极电路中的总电阻)为R,则集-射极电压Vce=VCC-Ib*hFE*R,随着Ib的增大,Vce减小,当Vce<0.6V时,B-C结即进入正偏,Ice已经很难继续增大,就可以认为已经进入饱和状态了。
本文介绍了三极管饱和及深度饱和状态的理解和判断。
三极管饱和问题总结:1.在实际工作中,常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。
根据Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和;倍数越大,饱和程度就越深。
2.集电极电阻越大越容易饱和;3.饱和区的现象就是:二个PN结均正偏,IC不受IB之控制问题:基极电流达到多少时三极管饱和?解答:这个值应该是不固定的,它和集电极负载、β值有关,估算是这样的:假定负载电阻是1K,VCC是5V,饱和时电阻通过电流最大也就是5mA,用除以该管子的β值(假定β=100)5/100=0.05mA=50μA,那么基极电流大于50μA就可以饱和。
对于9013、9012而言,饱和时Vce小于0.6V,Vbe小于1.2V。
下面是9013的特性表:问题:如何判断饱和?判断饱和时应该求出基级最大饱和电流IBS,然后再根据实际的电路求出当前的基级电流,如果当前的基级电流大于基级最大饱和电流,则可判断电路此时处于饱和状态。
饱和的条件:1.集电极和电源之间有电阻存在且越大就越容易管子饱和;2.基集电流比较大以使集电极的电阻把集电极的电源拉得很低,从而出现b较c电压高的情况。
影响饱和的因素:1.集电极电阻越大越容易饱和;2.管子的放大倍数放大倍数越大越容易饱和;3.基集电流的大小;饱和后的现象:1.基极的电压大于集电极的电压;2.集电极的电压为0.3左右,基极为0.7左右(假设e极接地)谈论饱和不能不提负载电阻。
假定晶体管集-射极电路的负载电阻(包括集电极与射极电路中的总电阻)为R,则集-射极电压Vce=VCC-Ib*hFE*R,随着Ib的增大,Vce减小,当Vce<0.6V时,B-C结即进入正偏,Ice已经很难继续增大,就可以认为已经进入饱和状态了。
当然Ib如果继续增大,会使Vce再减小一些,例如降至0.3V甚至更低,就是深度饱和了。
三极管的饱和状态一、引言三极管是一种常用的电子元器件,广泛应用于电子电路中。
其中一种重要的工作状态是饱和状态。
本文将详细讨论三极管的饱和状态,包括定义、特性及其在电子电路中的应用。
二、三极管的基本概念和结构三极管是一种由P型半导体和N型半导体构成的三层结构,分别为基区、发射区和集电区。
基区位于两个PN结之间,发射区连接到P型半导体层,集电区连接到N型半导体层。
三、饱和状态的定义在电子电路中,饱和状态是指三极管的基区和发射区之间的PN结处于正向偏置。
此时三极管的集电区与发射区之间的PN结也处于正向偏置。
饱和状态下,三极管的增益被最大化,电流通过三极管会得到最大的放大。
四、饱和状态的特性在饱和状态下,三极管有以下几个特点:1. 低输入电压在饱和状态下,基极电压较低。
这是由于基区和发射区之间的PN结处于正向偏置,基极电压对电流的控制能力降低。
2. 高输出电流在饱和状态下,三极管的集电区和发射器之间的PN结也处于正向偏置,这使得集电器电流较大。
3. 低输出电压在饱和状态下,集电区和发射器之间的正向偏置导致输出电压较低。
这对于一些需要低电压应用的电子电路非常有用。
4. 电流无法调控饱和状态下,三极管的输入电流对输出电流几乎没有影响。
这是因为在饱和状态下,三极管已经对电流达到最大放大。
五、饱和状态的应用1. 开关电路饱和状态下的三极管被广泛应用于开关电路中。
当输入信号有效时,三极管处于饱和状态,导通电流;当输入信号无效时,三极管处于截止状态,不导通电流。
这种开关电路在数字电子电路中经常使用。
2. 放大电路虽然饱和状态下三极管的电流无法调控,但是可以通过输入信号的变化来控制三极管的输出电压。
这可用于放大电路中,将小信号放大为大信号。
3. 电源稳压饱和状态下的三极管还可用于电源稳压电路。
通过对三极管的控制,稳定输出电压,使其不受输入电压变化的影响。
这在许多电子设备中是必需的。
六、结论饱和状态是三极管的一种重要工作状态,具有低输入电压、高输出电流、低输出电压和电流无法调控等特点。
简单的画了一个最基本的电路模型,我们先假设这个三极管的Vbe=0.7v, Hfe=10, Icm=100mA来展开讨论。
下面我们来讨论下究竟什么叫三极管的饱和,到底什么是饱和压降,BE正偏,BC反偏就是饱和呢,还是当晶体管处于饱和状态时,其基极电流对晶体管的控制将失去作用呢:1:当我们调节可调电阻,R1,使R1=4.3K时,通过欧姆定律我们可以计算得到,Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA,那我们就可以计算出IC=Hfe*Ib=10mA,假如这个时候我调节R3,使R3=500欧姆,通过计算我们可以得到Vc=5-(10mA*0.5K)=0V,这个时候我们来看三极管三个极的电压,Vb=0.7,Vc=0,Ve=0,2:当我们调节可调电阻,R1,使R1=4.3K时,通过欧姆定律我们可以计算得到,Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA,那我们就可以计算出IC=Hfe*Ib=10mA,假如这个时候我调节R3,使R3=1K欧姆,通过计算我们可以得到Vc=5-(10mA*1K)=-5V,回出现-5V吗,当然不会,因为没有负压,所以Vc的电压会停留在0V,那这个时候我们再来看下Ic到底是多少通过欧姆定律我们可以计算出Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA,而不是10mA,这个是为什么呢,这个时候我们来看三极管三个极的电压,Vb=0.7,Vc=0V,Ve=0V,3:当我们调节可调电阻,R1,使R1=2.15K时,通过欧姆定律我们可以计算得到,Ib=(5-0.7)/2.15K=2mA,那我们就可以计算出IC=Hfe*Ib=20mA,假如这个时候我调节R3,使R3=1K 欧姆,通过计算我们可以得到Vc=5-(20mA*1K)=-15V,回出现-15V吗,当然也不会,同样因为没有负压,所以Vc的电压会停留在0V,那这个时候我们再来看下Ic到底是多少通过欧姆定律我们可以计算出Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA,同样还是5mA,而不是20mA,这个又是为什么呢,这个时候我们来看三极管三个极的电压,Vb=0.7,Vc=0V,Ve=0V,假如三极管的饱和状态是正如香雪茶所定义的,那一上三种状态都应该是饱和,但是实际三极管饱和了吗,我可以很肯定的向大家保证都没有,为什么呢,因为以上的情况下的Ic无论是10mA,5mA,5mA都离集电极的最大电流Icm=100mA很远,那到底是那里错了,是书告诉我们的这个是这个BE正偏,BC反偏就是饱和结论错了,这个是一个不负责任的结论,老师和课本都没有能准确的告诉我们什么是三极管,到底基极是怎么来控制集电极的。
三极管集电极电阻饱和三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。
其中的集电极电阻饱和现象是三极管工作中一个重要的特性。
三极管在工作过程中,当集电极电流增大到一定程度时,会出现集电极电阻饱和现象。
本文将深入探讨三极管集电极电阻饱和的原理和影响因素。
首先,我们需要了解三极管的基本结构和工作原理。
三极管由基极、发射极和集电极三个电极组成,通过控制基极电流来实现对集电极电流的控制。
当基极电流增大时,集电极电流也会相应增大,但在一定条件下,集电极电流不会继续线性增大,而是出现饱和现象。
三极管集电极电阻饱和的原理是由于三极管内部的PN结结构特性所导致的。
在三极管工作过程中,当集电极电流增大到一定程度时,PN结的耗尽区会出现变窄,导致集电极电阻的减小。
这种现象被称为集电极电阻饱和。
集电极电阻的饱和会导致三极管的放大倍数下降,而且会对稳定性和线性度产生不利影响。
三极管集电极电阻饱和现象的影响因素主要包括工作点电流、温度和器件参数等因素。
在设计电路时,需要充分考虑这些影响因素,以保证电路的稳定性和可靠性。
通过合理选择三极管型号、适当设置偏置电流和控制工作温度等方法,可以有效地减小集电极电阻饱和的影响,提高电路性能。
此外,三极管集电极电阻饱和现象还可以用于一些特定的应用中。
例如,在开关电路中,通过合理设计电路结构和控制工作条件,可以利用集电极电阻饱和现象来实现电路的快速开关和变化。
这种应用方式可以提高电路的响应速度和效率,广泛应用于电源管理、通信系统等领域。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,三极管集电极电阻饱和是三极管工作中一个重要的特性,影响着电路的性能和稳定性。
了解集电极电阻饱和的原理和影响因素,可以帮助工程师更好地设计和优化电子电路。
通过合理选择器件参数和控制工作条件,可以有效地减小集电极电阻饱和的影响,提高电路性能,推动电子技术的发展。
希望本文对读者有所启发,谢谢阅读。
三极管饱和导通压降
三极管饱和导通压降是指在三极管工作于饱和区时,从集电极到发射极的电压降。
在饱和区,三极管的基极-发射极正极性
为正,集电极-发射极正极性为负,因此导通压降是集电极电
压减去发射极电压。
在三极管饱和导通时,一般有以下几种情况:
1. NPN型三极管饱和导通:当基极电压高于基极-发射极的压
降(一般为0.6V),且集电极电压低于发射极电压时,三极
管处于饱和导通状态。
此时,由于集电结正向偏置,集电极电压减去发射极电压通常为几百毫伏到1V之间。
2. PNP型三极管饱和导通:当基极电压低于基极-发射极的压
降(一般为0.6V),且集电极电压高于发射极电压时,三极
管处于饱和导通状态。
此时,由于集电结反向偏置,集电极电压减去发射极电压通常为几百毫伏到1V之间。
总的来说,三极管饱和导通压降取决于三极管的类型和工作状态。
在实际电路设计中,需要考虑导通压降对电路性能的影响,并选择合适的三极管和电路参数。
三极管的工作原理饱和状态
三极管是一种电子器件,其工作原理基于PNP或NPN型晶体管的特性。
在饱和状态下,三极管的集电极和发射极之间的电压较低,电流大幅增加。
具体来说,在NPN型三极管中,当基极接收到足够高的电压时,会使得集电极和发射极之间的电流增大,同时也会增加集电极和基极之间的电流。
当这些电流都足够大时,三极管就会进入饱和状态,此时集电极和发射极之间的电压会降低到一个稳定的较低水平。
在饱和状态下,三极管的放大作用会变得非常小,因为它已经无法再放大电流了。
因此,在设计电路时,需要注意控制三极管的工作状态,以便使其能够在合适的范围内放大信号。
npn三极管饱和时三个结的导通情况一、前言三极管是一种常见的电子元件,具有放大和开关等作用。
其中,npn 三极管是一种常用的三极管类型之一。
在使用npn三极管时,我们需要了解它的饱和状态下三个结的导通情况。
本文将从多个方面进行详细介绍。
二、npn三极管简介npn三极管是由两个不同类型的半导体材料(p型和n型)以及一个中间的掺杂区域组成。
具体来说,它由一个p型基底、一个掺杂有n 型材料的发射区和一个掺杂有p型材料的集电区组成。
当向发射区注入正向电流时,它会变成一个低阻值区域,从而允许电子流通过。
这些电子会穿过基底并进入集电区,从而形成从发射极到集电极的电流。
在正常工作状态下,npn三极管处于放大状态。
此时,在发射区注入少量电子就可以引起大量集电区中的电流变化。
但是,在某些情况下,我们需要将npn三极管置于饱和状态下。
接下来我们将详细介绍饱和状态下三个结的导通情况。
三、npn三极管饱和状态下三个结的导通情况1.发射结导通在npn三极管饱和状态下,发射结会处于正向偏置状态。
这意味着,电子从n型发射区流入p型基底,从而形成电流。
此时,发射区的电压会比基底高出0.7V左右。
这是因为,在正常工作状态下,npn三极管需要通过一个0.7V左右的电压才能将发射区变为低阻值区域。
2.集电结导通在npn三极管饱和状态下,集电结也会处于正向偏置状态。
这意味着,在集电区注入少量电子就可以引起大量集电区中的电流变化。
此时,集电区的电压会比基底高出0.2V左右。
这是因为,在正常工作状态下,npn三极管需要通过一个0.2V左右的电压才能将集电区变为低阻值区域。
3.基结截止在npn三极管饱和状态下,由于发射结和集电结都处于正向偏置状态,所以基结就会被截止。
这意味着,在饱和状态下,我们不能通过基极控制电流。
四、总结在npn三极管饱和状态下,发射结和集电结都处于正向偏置状态,从而形成电流。
但是,由于基结被截止,我们不能通过基极控制电流。
三极管的深度饱和状态
三极管的深度饱和状态是指当三极管的基极电压足够高,使得集电极电压接近于零时,三极管处于深度饱和状态。
在这种状态下,三极管的饱和电压很低,可以被看作一个接近于开路的开关。
此时,三极管的导通电阻很小,可以承受很大的电流,但由于无法进行放大,因此不适用于放大器电路。
深度饱和状态对于数字电路设计和电源开关等应用非常重要,因为它可以提供高效的开关性能和较低的功耗。
为了保证三极管处于深度饱和状态,通常需要加入适当的偏置电路。
- 1 -。
三极管电流法判断饱和的方法
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲三极管电流法判断饱和的方法。
你想想看啊,三极管就像是电路里的一个小勇士,而判断它饱和就像是给这个小勇士做个体检。
比如说,当基极电流增大得像跑步速度越来越快时,如果集电极电流不再跟着疯狂增加,反而变得慢悠悠的了,哎呀,那很可能它就饱和啦!
怎么来具体判断呢?咱先看基极电流,如果它大到一定程度,就像吃撑了一样,那说不定就快饱和喽。
然后再看看集电极和发射极之间的电流关系,要是集电极电流不再随基极电流明显变化,就好比你再怎么使劲拉缰绳,那匹马也跑不快了,这不就是饱和的特征嘛!
总之,判断三极管是否饱和,就像了解一个人是不是吃饱了一样,得从各种细节去观察、去分析呀。
我的观点结论就是:通过观察基极电流和集电极电流的关系等细节,就能比较准确地用电流法判断三极管是否饱和啦!。
三极管饱和失真三极管饱和失真是电子电路中常见的一种失真现象。
在某些特定的工作条件下,三极管的输入电压过大或过小,使得三极管无法正常放大信号,从而导致输出波形出现失真现象。
本文将从三极管饱和失真的原因、特征及解决方法等方面进行详细介绍。
我们来了解一下三极管饱和失真的原因。
在三极管工作时,输入电压会被放大,然后输出到负载上。
当输入电压过大或过小时,三极管将无法正常放大信号,导致输出波形出现失真。
一般来说,三极管饱和失真主要有两种情况:过饱和和欠饱和。
过饱和指的是当输入电压过大时,三极管的输出电压无法跟随输入电压的变化而变化,导致输出波形被截断,失真严重。
欠饱和则是指当输入电压过小时,三极管的输出电压无法跟随输入电压的变化而变化,输出波形出现扭曲,失真程度较轻。
接下来,我们来看一下三极管饱和失真的特征。
一般来说,当三极管发生饱和失真时,输出波形会出现明显的截断或扭曲现象。
同时,失真程度与输入信号的幅值相关,输入信号越大,失真越明显。
此外,失真现象还会导致输出波形的频谱发生变化,频率成分被限制在一定范围内,无法完全还原原始信号。
那么,如何解决三极管饱和失真的问题呢?我们可以采取以下几种方法来解决:1. 改变电路设计:通过改变电路的工作条件,使得三极管在正常工作范围内进行放大,避免失真现象的发生。
例如,可以通过增加偏置电流或调整负载电阻来改变工作点,使三极管处于合适的工作状态。
2. 使用负反馈:负反馈是一种常用的解决失真问题的方法。
通过引入负反馈电路,可以使得输出信号与输入信号进行比较,然后进行修正,从而减小失真程度。
负反馈可以通过改变电路的放大倍数、增加带宽等方式来实现。
3. 使用其他类型的放大器:除了三极管,还有其他类型的放大器可以用来放大信号,如运算放大器、场效应管等。
这些放大器在一定程度上可以避免饱和失真的问题,但也需要根据具体应用场景选择合适的放大器。
总结起来,三极管饱和失真是由于输入电压过大或过小而导致的输出波形失真现象。
三极管共射放大电路饱和失真三极管共射放大电路是一种常用的放大电路,它以其简单的结构和良好的放大特性被广泛应用于各种电子设备中。
然而,在实际应用中,由于各种原因,三极管共射放大电路可能会出现饱和失真的情况,影响其正常工作。
本文将从饱和失真的原因、特征以及解决方法等方面进行探讨。
饱和失真是指三极管的输出电压在正输出时达到正饱和电压,而在负输出时达到负饱和电压,无法继续放大输入信号的情况。
饱和失真的原因主要包括输入信号过大、电源电压不稳定以及三极管本身的参数变化等。
输入信号过大是导致饱和失真的常见原因之一。
当输入信号的幅值超过三极管的最大放大能力时,三极管无法再进一步放大信号,输出信号将被截断,出现饱和失真。
电源电压的不稳定性也会引起饱和失真。
在三极管共射放大电路中,电源电压的稳定性对放大电路的正常工作至关重要。
如果电源电压波动较大,超出了三极管的工作范围,就会导致饱和失真的发生。
三极管自身的参数变化也是饱和失真的一个重要原因。
由于制造工艺和环境温度等因素的影响,三极管的参数可能会发生变化,例如电流增大或减小,导致电压放大倍数变化,最终引起饱和失真。
饱和失真的特征主要表现为输出波形被截断,失真严重,无法还原输入信号的准确幅值和相位。
在示波器上观察饱和失真的波形,可以看到输出信号在上下限处呈平坦的水平线段,无法跟随输入信号的变化。
此外,饱和失真还会导致输出功率的丢失,影响放大电路的工作效率。
针对饱和失真的问题,我们可以采取一些措施进行解决。
首先,合理控制输入信号的幅值,避免超过三极管的最大放大能力。
在设计电路时,可以通过合理选择电阻、电容等元件的数值来限制输入信号的幅值范围,从而避免饱和失真的发生。
保持电源电压的稳定性也是解决饱和失真问题的关键。
可以采用稳压电路或者增加滤波电容等方法来降低电源电压的波动,确保其在三极管工作范围内稳定。
对于三极管自身的参数变化,我们可以选择性能更好的三极管,或者采取温度补偿等措施来减小参数变化对放大电路的影响。
npn三极管饱和简易示例
NPN三极管是一种常见的半导体器件,由三个半导体层组成:发射极(E)、基极(B)和集电极(C)。
在NPN三极管中,电流从发射极流向集电极,而基极起到控制电流的作用。
当NPN三极管处于饱和状态时,意味着它的发射极和集电极之间的电压降非常低,这意味着电流在发射极和集电极之间流动得非常顺畅。
以下是一个简单的示例来说明NPN三极管如何进入饱和状态:
1. 不饱和状态:当基极电压低于发射极电压时,NPN三极管处于不饱和状态。
此时,电流从发射极流向集电极,但电流的大小受到基极电压的控制。
2. 饱和状态:当基极电压高于发射极电压时,NPN三极管进入饱和状态。
此时,发射极和集电极之间的电压降非常低,这意味着电流在发射极和集电极之间流动得非常顺畅。
需要注意的是,当NPN三极管处于饱和状态时,它的放大倍数会降低,因为电流在发射极和集电极之间流动得非常顺畅,这会降低对基极电压的控制能力。
此外,如果集电极电流过大,可能会导致三极管过热或烧毁。
因此,在使用NPN 三极管时,需要根据实际应用情况选择合适的电流和电压参数。
三极管共射放大电路饱和失真三极管共射放大电路是一种常见的放大电路,被广泛应用于各种电子设备中。
然而,在实际应用中,由于各种因素的影响,常常会出现饱和失真的现象。
本文将探讨三极管共射放大电路饱和失真的原因及其解决方法。
我们需要了解什么是饱和失真。
在三极管共射放大电路中,当输入信号的幅值过大时,三极管无法将输出信号放大到与输入信号相对应的幅值,这种现象称为饱和失真。
饱和失真的主要原因是三极管的工作状态发生了变化,无法正常放大输入信号。
那么,为什么会出现饱和失真呢?首先,可能是由于输入信号过大,超过了三极管的最大放大幅度。
在这种情况下,三极管无法将输入信号完全放大到输出端,从而导致饱和失真的发生。
其次,可能是由于输入信号的频率过高,超过了三极管的截止频率。
在这种情况下,三极管无法对输入信号进行有效的放大,从而导致饱和失真的发生。
此外,还有可能是由于温度变化、电源电压不稳等外部环境因素的影响,导致三极管的工作状态发生变化,进而引发饱和失真。
那么,如何解决饱和失真的问题呢?一种常用的方法是通过增加负反馈来抑制饱和失真。
负反馈是指将输出信号的一部分反馈到输入端,与输入信号相抵消的一种技术。
通过增加适当的负反馈,可以降低放大电路的放大倍数,从而使得放大电路更加稳定,减少饱和失真的发生。
另外,还可以采用调整电源电压、优化输入信号等方法来解决饱和失真的问题。
除了通过增加负反馈来解决饱和失真的问题外,我们还可以考虑优化三极管的工作状态。
例如,可以选择合适的三极管型号,以确保其能够适应输入信号的幅值和频率。
此外,还可以通过合理设计电路布局、提高散热效果等方法来降低温度对三极管的影响,从而减少饱和失真的发生。
三极管共射放大电路饱和失真是由于多种因素的综合影响所致。
在实际应用中,我们需要仔细分析饱和失真的原因,采取相应的解决方法。
通过增加负反馈、优化三极管的工作状态等手段,可以有效地解决饱和失真的问题,提高放大电路的性能和稳定性。
三极管饱和问题总结:
1.在实际工作中,常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。
根据Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和;倍数越大,饱和程度就越深。
2.集电极电阻越大越容易饱和;
3.饱和区的现象就是:二个PN结均正偏,IC不受IB之控制
问题:基极电流达到多少时三极管饱和?
解答:这个值应该是不固定的,它和集电极负载、β值有关,估算是这样的:假定负载电阻是1K,VCC是5V,饱和时电阻通过电流最大也就是5mA,用除以该管子的β值(假定β=100)5/100=0.05mA=50μA,那么基极电流大于50μA就可以饱和。
对于9013、9012而言,饱和时Vce小于0.6V,Vbe小于1.2V。
下面是9013的特性表:
问题:如何判断饱和?
判断饱和时应该求出基级最大饱和电流IBS,然后再根据实际的电路求出当前的基级电流,如果当前的基级电流大于基级最大饱和电流,则可判断电路此时处于饱和状态。
饱和的条件: 1.集电极和电源之间有电阻存在且越大就越容易管子饱和;2.基集电流比较大以使集电极的电阻把集电极的电源拉得很低,从而出现b较c电压高的情
况。
影响饱和的因素:1.集电极电阻越大越容易饱和;2.管子的放大倍数放大倍数越大越容易饱和;3.基集电流的大小;
饱和后的现象:1.基极的电压大于集电极的电压;2.集电极的电压为0.3左右,基极为0.7左右(假设e极接地)
谈论饱和不能不提负载电阻。
假定晶体管集-射极电路的负载电阻(包括集电极与射极电路中的总电阻)为R,则集-射极电压Vce=VCC-Ib*hFE*R,随着Ib的增大,Vce减小,当Vce<0.6V 时,B-C结即进入正偏,Ice已经很难继续增大,就可以认为已经进入饱和状态了。
当然Ib 如果继续增大,会使Vce再减小一些,例如降至0.3V甚至更低,就是深度饱和了。
以上是对NPN型硅管而言。
另外一个应该注意的问题就是:在Ic增大的时候,hFE会减小,所以我们应该让三极管进入深度饱和Ib>>Ic(max)/hFE,Ic(max)是指在假定e、c极短路的情况下的Ic极限,当然这是以牺牲关断速度为代价的。
注意:饱和时Vb>Vc,但Vb>Vc不一定饱和。
一般判断饱和的直接依据还是放大倍数,有的管子Vb>Vc时还能保持相当高的放大倍数。
例如:有的管子将Ic/Ib<10定义为饱和,Ic/Ib<1应该属于深饱和了。
从晶体管特性曲线看饱和问题:我前面说过:谈论饱和不能不提负载电阻。
现在再作详细一点的解释。
以某晶体管的输出特性曲线为例。
由于原来的Vce仅画到2.0V为止,为了说明方便,我向右延伸到了4.0V。
如果电源电压为V,负载电阻为R,那么Vce与Ic受以下关系式的约束:Ic = (V-Vce)/R 在晶体管的输出特性曲线图上,上述关系式是一条斜线,斜率是 -1/R,X轴上的截距是电源电压V,Y轴上的截距是V/R(也就是前面NE5532第2帖说的“Ic(max)是指在假定e、c 极短路的情况下的Ic极限”)。
这条斜线称为“静态负载线”(以下简称负载线)。
各个基极电流Ib值的曲线与负载线的交点就是该晶体管在不同基极电流下的工作点。
见下图:
图中假定电源电压为4V,绿色的斜线是负载电阻为80欧姆的负载线,V/R=50MA,图中标出了Ib分别等于0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、1.0mA的工作点A、B、C、D、E、F。
据此在右侧作出了Ic与Ib的关系曲线。
根据这个曲线,就比较清楚地看出“饱和”的含义了。
曲线的绿色段是线性放大区,Ic随Ib的增大几乎成线性地快速上升,可以看出β值约为200。
兰色段开始变弯曲,斜率逐渐变小。
红色段就几乎变成水平了,这就是“饱和”。
实际上,饱和是一个渐变的过程,兰色段也可以认为是初始进入饱和的区段。
在实际工作中,常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。
在图中就是假想绿色段继续向上延伸,与Ic=50MA
的水平线相交,交点对应的Ib值就是临界饱和的Ib值。
图中可见该值约为0.25mA。
由图可见,根据Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和;倍数越大,饱和程度就越深。
图中还画出了负载电阻为200欧姆时的负载线。
可以看出,对应于Ib=0.1mA,负载电阻为80欧姆时,晶体管是处于线性放大区,而负载电阻200欧姆时,已经接近进入饱和区了。
负载电阻由大到小变化,负载线以Vce=4.0为圆心呈扇状向上展开。
负载电阻越小,进入饱和状态所需要的Ib值就越大,饱和状态下的C-E压降也越大。
在负载电阻特别小的电路,例如高频谐振放大器,集电极负载是电感线圈,直流电阻接近0,负载线几乎成90度向上伸展(如图中的红色负载线)。
这样的电路中,晶体管直到烧毁了也进入不了饱和状态。
以上所说的“负载线”,都是指直流静态负载线;“饱和”都是指直流静态饱和。
用三极管需要考虑的问题:
1)耐压够不够
2)负载电流够不够大
3)速度够不够快(有时却是要慢速)
4)B极控制电流够不够
5)有时可能考虑功率问题
6)有时要考虑漏电流问题(能否“完全”截止)。
7)一般都不怎么考虑增益(我的应用还没有对此参数要求很高)
实际使用时,晶体管注意四个要素就行:-0.1~-0.3V振荡电路,0.65-0.7V放大电路,0.8V 以上为开关电路,β值中放、高放为30-40,低放60-80,开关100-120以上就行,不必研究其它的,研究它的共价键、电子、空穴没用
Vce=VCC(电源电压)-Vc(集电极电压)=VCC-Ic(集电极电流)Rc(集电极电阻)。
可以看出,这是一条斜率为-Rc的直线,称为“负载线”。
当Ic=0时,Vce=Vcc。
当Vce=0时(实际上正常工作时Vce不可能等于0,这是它的特性决定的),Ic=Vcc/Rc。
也就是说,Ic不可能大于这个数值。
对应的基极电流Ib=Ic/β=Vcc/βRc,这就是饱和基极电流的计算公式。
饱和分临界饱和和过度饱和两种状态。
当Ib=Vcc/βRc时,三极管基本处于临界饱和状态。
当基极电流大于此值的两倍,三极管就基本进入深度饱和状态。
三极管深度饱和和临界饱和
的Vce差很大。
临界饱和压降大,但退出饱和容易;深度饱和压降小但不容易退出饱和。
所以,不同用途选择的基极电流是不一样的。
还有,饱和压降和集电极电流有直接关系。
集电极电阻越小,饱和集电极电流就越大,饱和压降越大。
反之也相反(集电极电阻越大,饱和集电极电流就越小,饱和压降越小)。
如果集电极电流5毫安时三极管饱和,9013、9012之类的饱和压降一般不超过0.6伏。
基极电流超过两倍Vcc/βRc时,一般饱和压降就小到0.3V左右了。
转:这是我当年教电子技术时的一点心得,谈到三极管,初学的人很难理解,为了讲通讲透彻,我给学生做了一个形象的比喻:三极管就是一个资本家(全课堂哄然),比如一个生产手机的资本家,生产一部手机,原材料100元,售价400元,利润率400%,相对于三极管的放大倍数就是4,原来一天生产100部,利润好几万,资本家觉得这生意不错,想扩大利润,提高产能,改成一天生产200部,也就是三极管的输入电流增加了,这时资本家发现了,利润成倍上涨,好啊!随即改成一天生产300部,后来改成一天生产400部、500部……直到1000部,但是资本家很快发现,当产能超过800部时,利润就不再成比例上升了,而是缓慢上升,超过1000部,利润根本就不上升,维持原样,这是因为产量太大,市场饱和,售价下降等等,这时三极管就进入了饱和状态,输入电流再怎么增加,输出电流也不会增加。
由于经济危机,产品销售不出去,资本家只好停产,每天一部也不生产,这时就相当于三极管进入截止状态,但是工厂总要维持,于是,就每天卖点原材料、废旧设备、废材料,或者组织工人打扫卫生,清理仓库和车间,卖点破烂,好歹每天能有点收益,这点收益就是三极管截止状态的漏电流。
也就是说,输入端没有一点电流,输出端还是有些微电流的。
从这个过程,我们可以发现,其实资本家只是放大了利润,原材料变成了成品,这中间要消耗大量的人力、脑力和电力。
三极管与此类同,三极管电流放大其实放大的是三极管输入端的信号,输出的是放大之后的信号,中间要消耗大量的电能,这些电能必须是直流电,例如电池或者整流后的交流电。
跟资本家维持工厂运转一样,人力、脑力和电力要基本维持稳定,不能天天乱变。
当然对于功率放大三极管,道理基本一样,不过放大的是信号的电流和电压,当然,投入的人力、脑力和电力仍旧是必不可少的。
三个级,基极是采购,集电极是加工车间,发射极是销售。