三极管三个区的理解

转自:https://blog.youkuaiyun.com/m0_47095451/article/details/108007547

这3个区的知识点很简单,现通过一道题来进行说明
电路如图P1.10所示,晶体管导通时UBE = 0.7V,β=50
试分析VBB为0V 1V 3V三种情况下T的工作状态及输出电压u0的值。
图P1.10
解答如下:
当VBB=0V时,此时UBE<UON = 0.7V,此时电路工作在截止区。
当VBB=1V时,此时UBE>UON = 0.7V
此时be导通因为导通压降为0.7V,所以URb=0.3V,IRb=0.06mA,又因为β=50,所以
Ic=3mA, URc = 3mA · 1kΩ = 3V,
所以u0 = 9V
此时可以明白三极管工作在放大区
当VBB=3V时,此时UBE>UON = 0.7V,
此时可知be导通,URb=2.3V,IRb=0.46mA,又因为β=50,所以
Ic=23mA, URc = 23mA · 1kΩ = 23V,此时u0 =-11v了,Uce< Ube,明显时错误的,说明此时三极管CE端的电压不够,管子工作在饱和区,此时Uce=Ube = 0.7V(此时由于经过Rc 的电流很大。Rc ~= 12v了。所以三极管ce端的电压就很小了。只有0.7)
以上例题说明了三级管工作的三个区,及其对应的考点。

三极管是一种半导体器件,拥有三个端子:基极(Base)、发射极(Emitter)和集电极(Collector),可以用于放大电信号或者作为开关元件。当提到三极管的饱和时,通常是指双极型晶体管(BJT),即NPN或PNP类型的三极管,在特定条件下进入的一种工作模式。 ### 三极管饱和概念 在饱和内,三极管的行为更像一个闭合的开关。此时,即使继续增加基极电流IB,也不会导致集电极电流IC显著增大;也就是说,输出电流几乎不再受输入信号的影响而变化。这是因为集电极-发射极之间的电压VCE已经非常低了,接近于零伏特或者是几毫伏的数量级,这取决于具体的三极管型号及其特性曲线。 ### 工作原理 为了使三极管进入饱和状态,需要满足两个条件: - 基极-发射极之间施加足够的正向偏置电压使得基射结导通; - 同时保证基极电流足够大以至于可以使集电极电流达到最大值,这时再进一步提高基极电流不会引起更大的集电极电流增长。 具体来说就是让基极电流大于等于所需的最小饱和电流,这样就能确保三极管完全开启并且维持在一个较低的集电极-发射极电压上运行。在这种状态下,从集电极流向发射极的大电流几乎是不受限制地流过,就像开关闭合一样。 这种情况下,三极管两端的压降很小,因此消耗的能量也较少,常被用来构建逻辑门电路中的开关应用或是其他需要快速切换的应用场合。
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