三极管的作业状况
三极管有三种作业状况:截止状况、扩大状况、饱满状况。当三极管用于不同意图时,它的作业状况是不同的三极管的三种状况也叫三个作业区域 1. 截止状况
当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失掉了电流扩大效果,集电极和发射极之间相当于开关的断开状况,咱们称三极管处于截止状况。一般将IB≤0的区域称为截止区, 在图中为IB=0的一条曲线的以下部分。此刻IC也近似为零。因为各极电流都基本上等于零, 因此此刻三极管没有扩大效果。
其实IB=0时, IC并不等于零, 而是等于穿透电流ICEO。
一般硅三极管的穿透电流小于1μA, 在特性曲线上无法表明出来。锗三极管的穿透电流约几十至几百微安。
当发射结反向偏置时, 发射区不再向基区注入电子, 则三极管处于截止状况。所以, 在截止区, 三极管的两个结均处于反向偏置状况。对NPN三极管, UBE<0, UBC<0。
2. 扩大状况
当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着操控效果,使三极管具有电流扩大效果,其电流扩大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处扩大状况。此刻发射结正向运用, 集电结反向运用。 在曲线上是比较平整的部分, 表明当IB一守时, IC的值基本上不随UCE而改变。在这个区域内,当基极电流发作细小的改变量ΔIB时, 相应的集电极电流将发生较大的改变量ΔIC, 此刻二者的联系为 ΔIC=βΔIB
该式表现了三极管的电流扩大效果。
关于NPN三极管, 作业在扩大区时UBE≥0.7V, 而UBC<0。
3. 饱满状况
当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到必定程度时,集电极电流不再跟着基极电流的增大而增大,而是处于某必定值邻近不怎么改变,这时三极管失掉电流扩大效果,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状况。三极管的这种状况咱们称之为饱满导通状况。 曲线接近纵轴邻近, 各条输出特性曲线的上升部分归于饱满区。 在这个区域, 不同IB值的各条特性曲线简直堆叠在一起, 即当UCE较小时, 管子的集电极电流IC基本上不随基极电流IB而改变, 这种现象称为饱满。此刻三极管失掉了扩大效果, IC=βIB或ΔIC=βΔIB联系不成立。
一般以为UCE=UNE, 即UCB=0时, 三极管处于临界饱满状况, 当UCE<UBE时称为过饱满。三极管饱满时的管压降用UCES表明。在深度饱满时, 小功率管管压降一般小于0.3V。 三极管作业在饱满区时, 发射结和集电结都处于正向偏置状况。对NPN三极管,UBE>0, UBC>0。
NPN三极管输出特征曲线
NPN三极管作业状况
1、截止:发射极反偏、集电极反偏
UBE《0.7V,发射极反偏;
UCE》UBE,集电极反偏。
三极管作业在截止状况,当发射结电压Ube小于0.7V的导通电压,发射结没有导通集电结处于反向偏置,没有扩大效果。
2、扩大:发射极正偏、集电极反偏
UBE=0.7V,发射极正偏;
UCE》UBE,集电极反偏。
IC=β * IB,其间β正常状况下在几十到100多的范围内。
Ib操控Ic,Ic与Ib近似于线性联系,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。
3、饱满:发射极正偏、集电极正偏
UBE=0.7V,发射极正偏;
UCE《UBE,集电极正偏,此刻UCE=0.2~0.3V左右。
当三极管的集电结电流IC增大到必定程度时,再增大IB,IC也不会增大,超出了扩大区,进入了饱满区。饱满时,Ic最大,集电极和发射之间的内阻最小,电压UCE只要0.2V~0.3V,UCE《UBE,发射结和集电结均处于正向电压。三极管没有扩大效果,集电极和发射极相当于短路,常与截止配合于开关电路。
判别办法:
先假设是在饱满区,在核算C E两头的电压,以0.3伏作为饱满区扩大区的判别规范(小于则为饱满形式,大于则为扩大形式);当C E间电压为无穷大时即为截止区!
扩大到饱满状况的转化:
在扩大状况时,跟着输入电流IB的增大,当输出电流IC在负载电阻上的压降等于电源电压时,则电源电压就彻底降落在负载电阻上,UCE不断变小直到等于0.2~0.3V,所以集电结就变成为0偏压,并从而变为反偏——即由扩大状况转变为饱满状况。
当输入电压反偏时,则发射结和集电结都成为了反偏,没有电流经过,即为截止状况。