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如何理解和區(qū)分貼片三極管的三種狀態(tài)

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發(fā)表于 2019-8-5 15:56:26 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  貼片三極管的三種狀態(tài)也叫三個工作區(qū)域,即:截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū),教材書上都說:貼片三極管的三種狀態(tài)分別當發(fā)射極正偏集電極反偏,貼片三極管處于放大狀態(tài);發(fā)射極正偏集電極正偏工作在飽和區(qū);發(fā)射極反偏集電極反偏工作在截止區(qū);發(fā)射極反偏集電極正偏工作在反向放大狀態(tài)。
) z2 c# C# g$ }5 o  按老師的方法是:先假設(shè)是在飽和區(qū),在計算C E兩端的電壓,以0.3伏作為飽和區(qū)放大區(qū)的判斷標準(小于則為飽和模式,大于則為放大模式);當c e間電壓為無窮大時即為截止區(qū)!
- }. n6 o% G) L- x: E( H  實際上還有下面兩種關(guān)于這三個工作區(qū)域理解觀點:
8 z3 o' m+ L5 r2 _- r/ T4 Z5 O  觀點一:9 I/ }  U) S; {* F/ w& P. f
  截止區(qū):貼片三極管工作在截止狀態(tài),當發(fā)射結(jié)電壓Ube小于0.6—0.7V的導(dǎo)通電壓,發(fā)射結(jié)沒有導(dǎo)通集電結(jié)處于反向偏置,沒有放大作用。
: g8 K# O- ]2 |" A8 c/ A7 N# O  放大區(qū):貼片三極管的發(fā)射極加正向電壓,集電極加反向電壓導(dǎo)通后,Ib控制Ic,Ic與Ib近似于線性關(guān)系,在基極加上一個小信號電流,引起集電極大的信號電流輸出。
+ N5 ?; u, J. J. T# }; B0 s3 f4 S0 T  飽和區(qū):當貼片三極管的集電結(jié)電流IC增大到一定程度時,再增大Ib,Ic也不會增大,超出了放大區(qū),進入了飽和區(qū)。飽和時,Ic最大,集電極和發(fā)射之間的內(nèi)阻最小,電壓Uce只有0.1V~0.3V,Uce《Ube,發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向電壓。三極管沒有放大作用,集電極和發(fā)射極相當于短路,常 與截止配合于開關(guān)電路。1 f& a% k4 Z" v: g# \/ ]- J. \" h
  觀點二:
. M) s. c1 D  g8 Z% K9 i: G' S0 A+ T% ^  截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。主要是根據(jù)兩個pn結(jié)的偏置條件來決定:
  }! s; j5 B+ G  a. t9 a5 O  發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏——放大狀態(tài);. w, ]8 V* E& p* t
  發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)也正偏——飽和狀態(tài);! g4 c+ Z& `" d# j& l, y. q6 m. P1 z8 ^
  發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)也反偏——截止狀態(tài)。- O, g7 E: V% W4 u
        型號1SMB5928BT3G www.dzsc.com/ic-detail/9_2565.html的參數(shù)7 r% q6 M- }! b$ n+ z5 g, e/ [
  品牌:ON 型號:1SMB5928BT3G 1SMB5929BT3G類型:其他IC 功率:***用途:軍工封裝:DO-214A批號:原廠正品- _3 b+ q( P1 ~" ~3 X
  這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,可以通過輸入電壓或者相應(yīng)的輸入電流來控制,例如:在放大狀態(tài)時,隨著輸入電流的增大,當輸出電流在負載電阻上的壓降等于電源電壓時,則電源電壓就完全降落在負載電阻上,于是集電結(jié)就變成為0偏壓,并進而變?yōu)檎珘骸从煞糯鬆顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)。當輸入電壓反偏時,則發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都成為了反偏,沒有電流通過,即為截止狀態(tài)。- ]1 e+ G( v1 }) B8 m$ @
  正偏與反偏的區(qū)別:對于NPN晶體管,當發(fā)射極接電源正極、基極接負極時,則發(fā)射結(jié)是正偏,反之為反偏;當集電極接電源負極、基極(或發(fā)射極)接正極時,則集電結(jié)反偏,反之為正偏。總之,當p型半導(dǎo)體一邊接正極、n型半導(dǎo)體一邊接負極時,則為正偏,反之為反偏。
8 \: x6 Q2 P6 U7 u5 _. @' g- i  上述兩個觀點都沒有錯,但是很多初學者都會認為貼片三極管是兩個 PN 結(jié)的簡單湊合,如下圖:3 R/ l3 n3 w9 w" f
  這種想法是錯誤的,兩個貼片二極管的組合不能形成一個貼片三極管,我們以 NPN 型貼片三極管為例,如下圖:* A- m7 S: Q; @& K$ ]6 `
  兩個 PN 結(jié)共用了一個 P 區(qū)(也稱基區(qū)),基區(qū)做得極薄,只有幾微米到幾十微米,正是靠著它把兩個 PN 結(jié)有機地結(jié)合成一個不可分割的整體,它們之間存在著相互聯(lián)系和相互影響,使三極管完全不同于兩個單獨的 PN 結(jié)的特性。貼片三極管在外加電壓的作用下,形成基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流,成為電流放大器件。
" G) k2 X2 i2 [8 T/ @3 a. [" K  貼片三極管的電流放大作用與其物理結(jié)構(gòu)有關(guān),貼片三極管內(nèi)部進行的物理過程是十分復(fù)雜的,初學者暫時不必去深入探討。從應(yīng)用的角度來講,可以把三極管看作是一個電流分配器。一個貼片三極管制成后,它的三個電流之間的比例關(guān)系就大體上確定了,如下圖所示:2 q  a3 D. ?: R' `6 @( T
  這是粗、細兩根水管,粗的管子內(nèi)裝有閘門,這個閘門是由細的管子中的水量控制著它的開啟程度。如果細管子中沒有水流,粗管子中的閘門就會關(guān)閉。注入細管子中的水量越大,閘門就開得越大,相應(yīng)地流過粗管子的水就越多,這就體現(xiàn)出“以小控制大,以弱控制強”的道理。由圖可見,細管子的水與粗管子的水在下端匯合在一根管子中。
0 y* W4 t- S8 Z7 v4 L  貼片三極管的基極 b 、集電極 c 和發(fā)射極 e 就對應(yīng)著圖中的細管、粗管和粗細交匯的管子。如下圖所示:
# a7 g: h  N- P2 @' h% @6 s. Q/ F  V  若給貼片三極管外加一定的電壓,就會產(chǎn)生電流 I b 、 I c 和 I e 。調(diào)節(jié)電位器 RP 改變基極電流 I b , I c 也隨之變化。由于 I c = βI b ,所以很小的 I b 控制著比它大 β 倍的 I c 。 I c 不是由貼片三極管產(chǎn)生的,是由電源 V CC 在 I b 的控制下提供的,所以說三極管起著能量轉(zhuǎn)換作用。
+ y* i# Q  V& ^; r) V6 g; ]% K0 b    型號1SMB5928BT3G的參數(shù)4 K: B3 u$ `, L; L
  品牌:ON
7 u* z  C3 e3 s' L3 L  型號:1SMB5928BT3G 1SMB5929BT3G5 e+ Z' p+ G" P0 p) \
  類型:其他IC5 _8 ?* ]4 u, s5 H" ~
  功率:***7 I% R! O4 ~# I
  用途:軍工
9 f) v# H& |, |/ B2 Z& I3 J  封裝:DO-214A
' T9 U$ x# r6 m  批號:原廠正品
! \+ d2 L2 Q, h, q9 t7 L9 ]
  J. K' o; ?" k
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