三极管工作状态判断讲解PPT课件
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三极管三种工作状态的微观解释
一、截止状态:
在截止状态下,发射极电流为零,集电极电流也为零。
此时,基极电流为零,集电极反偏,发射极反偏,三极管处于截止状态。
二、放大状态:
当基极电流不为零时,集电极电流与基极电流的大小成正比。
此时,三极管处于放大状态。
基极电流的控制作用使得集电极电流能够放大,从而实现信号的放大。
三、饱和状态:
当集电极电流增大到一定程度时,基极电流无法再增大,此时三极管处于饱和状态。
在饱和状态下,集电极和发射极之间的电压很低,但集电极电流较大,基极电流无法再增大。
三极管开关电路的工作状态分析,快速判断,以及计算方法!一、三极管的工作状态分析三极管有三个工作区域,分别是:截止区:基极电压小于开启电压(0.6~0.7V)或基极电路小于开启电流,供应不足;饱和区:注入基极的电流不断聚集,超过了需求量,供大于求;放大区:介于截止和饱和区之间的一个阶段,注入基极的电流不断上升,对应的集电极电流成比例(三极管的放大倍数)增加,供需平衡。
图1.1、典型的NPN三极管开关电路如图1.1,三极管的放大倍数为A,则Ic=A*Ib,然后Vout=Vcc-Ic*R3。
当Ib持续增加,Ic会成比例(A*Ib)增加,然后Vout=(Vcc-Ic*R3)会持续地减小,此时三极管处于放大区。
显然,Vout的减小是有一个下限的,这个下限是三极管的Vce的饱和值(Vce_sat),一般在0.2V 左右。
总之,Ib增大到一定数值之后,Ic不会再增加,Vout会被限制在Vce_sat处,此时三极管处于饱和区。
当三极管可以在饱和区和截止区之间自由切换,那么这个三极管电路可以作为一个数字开关来使用。
图 1.1,是一个典型的三极管开关电路,R1=20Kohm,R2=10Kohm,R3=10Kohm,U1=BC847C。
图1.2、典型的NPN三极管开关电路基于图1.2,为了测试开关电路的开关特性,在输入端注入三角波,然后可以得到其中的控制逻辑关系如图1.3所示。
图1.3、三极管开关电路的逻辑关系如果将R1由20Kohm增大到150Kohm,电路的特性发生了很大变化,虽然还能实现开关,但是开关过程已经变得不再干脆,显得“粘滞”。
图1.4、增大R1=150Kohm之后的三极管电路继续增大R1至160Kohm之后,情况进一步恶化,已经无法达到开关的目的了,如图1.5所示。
图1.5、增大R1=160Kohm之后的三极管电路由此可见,R1就像一个阀门,如果三极管的目的是被用作数字开关使用,那么阀门的开口必须足够大。