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如何理解和区分贴片三极管的三种状态

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发表于 2019-8-5 15:56:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
  贴片三极管的三种状态也叫三个工作区域,即:截止区、放大区和饱和区,教材书上都说:贴片三极管的三种状态分别当发射极正偏集电极反偏,贴片三极管处于放大状态;发射极正偏集电极正偏工作在饱和区;发射极反偏集电极反偏工作在截止区;发射极反偏集电极正偏工作在反向放大状态。$ k" B0 {  V8 L! c2 Z+ c- g
  按老师的方法是:先假设是在饱和区,在计算C E两端的电压,以0.3伏作为饱和区放大区的判断标准(小于则为饱和模式,大于则为放大模式);当c e间电压为无穷大时即为截止区!
$ F! r. K# \% ?, {2 S3 z4 I& a  实际上还有下面两种关于这三个工作区域理解观点:; i) f9 f- o) p/ E
  观点一:$ {0 z" Z+ h- v1 f1 J5 m! @* U
  截止区:贴片三极管工作在截止状态,当发射结电压Ube小于0.6—0.7V的导通电压,发射结没有导通集电结处于反向偏置,没有放大作用。
! T3 I5 o: d8 ]9 W( ]$ j! [  放大区:贴片三极管的发射极加正向电压,集电极加反向电压导通后,Ib控制Ic,Ic与Ib近似于线性关系,在基极加上一个小信号电流,引起集电极大的信号电流输出。
$ c8 ^1 ^" w& X/ p  饱和区:当贴片三极管的集电结电流IC增大到一定程度时,再增大Ib,Ic也不会增大,超出了放大区,进入了饱和区。饱和时,Ic最大,集电极和发射之间的内阻最小,电压Uce只有0.1V~0.3V,Uce《Ube,发射结和集电结均处于正向电压。三极管没有放大作用,集电极和发射极相当于短路,常 与截止配合于开关电路。3 E8 |" \) [; a
  观点二:' b8 ~8 r  j5 n5 V1 n7 f8 c
  截止区、放大区和饱和区。主要是根据两个pn结的偏置条件来决定:
% x+ F1 u1 Z. y6 N  发射结正偏,集电结反偏——放大状态;: R3 L, D# I4 ^- m4 Q
  发射结正偏,集电结也正偏——饱和状态;
; t% L+ G/ s+ F4 m" I4 S  发射结反偏,集电结也反偏——截止状态。; g6 s; [: z: F: |( O  [9 w# m
        型号1SMB5928BT3G www.dzsc.com/ic-detail/9_2565.html的参数
$ J9 m! W5 [& c  品牌:ON 型号:1SMB5928BT3G 1SMB5929BT3G类型:其他IC 功率:***用途:军工封装:DO-214A批号:原厂正品& `) J7 a7 r( L% q$ u1 J4 Y# Y3 ~
  这些状态之间的转换,可以通过输入电压或者相应的输入电流来控制,例如:在放大状态时,随着输入电流的增大,当输出电流在负载电阻上的压降等于电源电压时,则电源电压就完全降落在负载电阻上,于是集电结就变成为0偏压,并进而变为正偏压——即由放大状态转变为饱和状态。当输入电压反偏时,则发射结和集电结都成为了反偏,没有电流通过,即为截止状态。
. j/ B  o/ c8 u7 @$ N8 c  正偏与反偏的区别:对于NPN晶体管,当发射极接电源正极、基极接负极时,则发射结是正偏,反之为反偏;当集电极接电源负极、基极(或发射极)接正极时,则集电结反偏,反之为正偏。总之,当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时,则为正偏,反之为反偏。2 @& n8 S' d% q
  上述两个观点都没有错,但是很多初学者都会认为贴片三极管是两个 PN 结的简单凑合,如下图:$ c5 a$ Y, }( b! e; L( s( W
  这种想法是错误的,两个贴片二极管的组合不能形成一个贴片三极管,我们以 NPN 型贴片三极管为例,如下图:
5 P  H6 C$ L& m0 `1 y7 l  两个 PN 结共用了一个 P 区(也称基区),基区做得极薄,只有几微米到几十微米,正是靠着它把两个 PN 结有机地结合成一个不可分割的整体,它们之间存在着相互联系和相互影响,使三极管完全不同于两个单独的 PN 结的特性。贴片三极管在外加电压的作用下,形成基极电流、集电极电流和发射极电流,成为电流放大器件。
3 o3 n5 R5 u- v9 _$ [. P. n  贴片三极管的电流放大作用与其物理结构有关,贴片三极管内部进行的物理过程是十分复杂的,初学者暂时不必去深入探讨。从应用的角度来讲,可以把三极管看作是一个电流分配器。一个贴片三极管制成后,它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了,如下图所示:
/ Y' G' U. o+ g  这是粗、细两根水管,粗的管子内装有闸门,这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度。如果细管子中没有水流,粗管子中的闸门就会关闭。注入细管子中的水量越大,闸门就开得越大,相应地流过粗管子的水就越多,这就体现出“以小控制大,以弱控制强”的道理。由图可见,细管子的水与粗管子的水在下端汇合在一根管子中。
. {. M4 ]4 W' h% W% ~7 R  贴片三极管的基极 b 、集电极 c 和发射极 e 就对应着图中的细管、粗管和粗细交汇的管子。如下图所示:
" P0 U3 m/ A0 t9 {6 {% |. F  若给贴片三极管外加一定的电压,就会产生电流 I b 、 I c 和 I e 。调节电位器 RP 改变基极电流 I b , I c 也随之变化。由于 I c = βI b ,所以很小的 I b 控制着比它大 β 倍的 I c 。 I c 不是由贴片三极管产生的,是由电源 V CC 在 I b 的控制下提供的,所以说三极管起着能量转换作用。
7 S% `, d' t& K    型号1SMB5928BT3G的参数- N8 z+ L; R9 R* [; y7 M8 _* W$ z
  品牌:ON* ]0 k7 i* h% x; Z: g7 A
  型号:1SMB5928BT3G 1SMB5929BT3G
1 O6 N# B4 O5 w* p  类型:其他IC0 k+ u* [$ D; g
  功率:***, G! F2 p8 T4 m1 F' f6 d
  用途:军工
  K  i, ~1 T+ ?0 L. u& R  封装:DO-214A
; D& V; R2 u5 b% `) ~9 t1 N  批号:原厂正品
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