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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。
& l) l3 i& v3 U) u, Q) O  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!
+ ?$ q% u) A. V- {$ [: M# A  实际上还有下面两种关于这三个工作区域理解观点:
+ F. D* ~5 ^% ?, p+ I; R, e7 @! {  观点一:: K' G& E9 Q4 g$ _0 ?
  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。
* a) a. B* D6 Z) o) T/ K  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。
! d  P6 Y) m( s3 O# }0 S  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。
4 ~, a9 E/ T* |9 c1 R/ ~- l  观点二:
2 O9 b& ~! L4 X7 O: O& w: `  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:- c: L4 h5 p7 ]$ Q5 ~8 m
  发射结正偏,集电结反偏——放大状态;
$ o# l9 i) n! c7 k/ u8 @  发射结正偏,集电结也正偏——饱和状态;; a, B/ ~: A, |: e
  发射结反偏,集电结也反偏——截止状态。: K: x/ }  e: X1 D, d
        型号1SMB5928BT3G www.dzsc.com/ic-detail/9_2565.html的参数. G. u( W4 r4 B, E5 c* U- L, `
  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( C9 i7 i3 k8 ]8 G+ W
  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。
2 p+ O1 C7 u# i0 z& j" V  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。
1 [/ Z3 a, Y' I2 W& M  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:* L: Z$ y6 |& l; W7 Q
  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:
2 h1 e8 H! J' i+ o7 M/ w  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。
. X- O! y! `( p  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:" R& g8 B6 U. T; y; x5 M
  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。
8 t0 F( _9 t( X9 k  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:
5 s  n, q; Y6 p: c7 T: V  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。
; C" d. h& g  S8 z  ^4 u$ q( ~    型号1SMB5928BT3G的参数- [# Q- b5 l4 ]1 i- n/ q1 h
  品牌:ON4 J9 d1 ~. b5 j% v4 g' _8 c' N) U
  型号:1SMB5928BT3G 1SMB5929BT3G( m" t; N" O" i. U; f& B
  类型:其他IC. d* d  K( m  Q  R4 m) Q" \/ b
  功率:***. _6 ~! i" o6 m) `3 O% ^
  用途:军工$ ~) [9 a* N& w7 Z( ^# S9 a/ p
  封装:DO-214A
# r* p4 s8 Z' A7 [& L5 k  批号:原厂正品
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