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[弱电] 三极管的工作原理及工作条件

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发表于 2020-9-5 19:19:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
  三个接出来的端点依序称为射极(emitter, E)、基极(base, B)和集极(collector, C)。

  NPN 是用 B→E 的电流(IB)控制 C→E 的电流(IC),E 极电位最低,且正常放大时通常 C 极电位最高,即 VC > VB> VE。
  PNP 是用 E→B 的电流(IB)控制 E→C 的电流(IC),E 极电位最高,且正常放大时通常 C 极电位最低, 即 VC < VB< VE。
  总之 VB 一般都是在中间,VC 和 VE 在两边,这跟通常的 BJT 符号中的位置是一致的,你可以利用这个帮助你的形象思维和记忆。
  NPN 电路中,E 最终都是接到地板(直接或间接),C 最终都是接到天花板(直接或间接)。PNP 电路则相反,C 最终都是接到地板(直接或间接),E 最终都是接到天花板(直接或间接)。这也是为了满足上面的 VC 和 VE 的关系。
  对于 NPN 电路:
  对于共射组态,可以粗略理解为把 VE 当作“固定”参考点,通过控制 VB 来控制 VBE(VBE=VB-VE),从而控制 IB,并进一步控制 IC(从电位更高的地方流进 C 极,你也可以把 C 极看作朝上的进水的漏斗)。
  对于共基组态,可以理解为把 VB 当作固定参考点,通过控制 VE 来控制 VBE(VBE=VB-VE),从而控制 IB,并进一步控制 IC。
  如果所需的输出信号不是电流形式,而是电压形式,这时就在 C 极加一个电阻 RC,把 IC 变成电压 IC*RC。但为满足 VC>VE, RC 另一端不接地,而接正电源。
  PNP 电路跟 NPN 是对称的,例如:
  对于共射组态,可以粗略理解为把 VE 当作“固定”参考点,通过控制 VB 来控制 VEB(VEB=VE-VB),从而控制 IB,并进一步控制 IC(从 C 极流向电位更低的地方,你也可以把 C 极看作朝下的出水管)。
  对于共基组态,可以理解为把 VB 当作固定参考点,通过控制 VE 来控制 VEB(VEB=VE-VB),从而控制 IB,并进一步控制 IC。
  三极管工作状态以及条件
  三极管理论讲述工作状态:
  (1)截止区:其特征是发射结电压小于开启电压且集电结反向偏置。
  (2)放大区:其特征是发射结正向偏置(UBE 大于发射结开启电压 UON)且集电结反向偏置。
  (3)饱和区:其特征是发射结和集电结均处于正向偏置。
  三级管做开关使用:截止与饱合状态
  (1)截止状态:三极管基极不加偏置电压或是加反向偏置电压,使 BE 极截止(BE 极与二极管特性相同,需加上 0.7V 的正向偏压才能导通),基极电流 IB=0,因为 IC=βIB,所以 IC=IE=0,此时 CE 极之间相当于断路,负载无电流。

  (2)饱和状态:当三极管之基极加入驶大的电流时,因为 IC≒IE=β×IB,射极和集极的电流亦非常大,此时,集电极与射极之间的电压降非常低(VCE 为 0.4V 以下),其意义相当于集极与射极之间完全导通,此一状态称为三极管饱合。

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