三极管饱和状态探索

三极管饱和状态探索三极管饱和状态探索从晶体管特性曲线看饱和问题我前面说过:谈论饱和不能不提负载电阻。现在再作详细一点的解释。借用论坛上杨真人提供的那幅晶体管的输出特性曲线。由于原来的Vce仅画到2.0V为止，为了说明方便，我向右延伸到了4.0V。如果电源电压为V，负载电阻为R，那么Vce与Ic受以下关系式的约束: Ic = (V-Vce)/R 在晶体管的输出特性曲线图上，上述关系式是一条斜线，斜率是 -1/R，X轴上的截距是电源电压V，Y轴上的截距是V/R。这条斜线称为“静态负载线”(以下简称负载线)。各个基极电...

三极管饱和状态探索从晶体管特性曲线看饱和问题我前面说过:谈论饱和不能不提负载电阻。现在再作详细一点的解释。借用论坛上杨真人提供的那幅晶体管的输出特性曲线。由于原来的Vce仅画到2.0V为止，为了说明方便，我向右延伸到了4.0V。如果电源电压为V，负载电阻为R，那么Vce与Ic受以下关系式的约束: Ic = (V-Vce)/R 在晶体管的输出特性曲线图上，上述关系式是一条斜线，斜率是 -1/R，X轴上的截距是电源电压V，Y轴上的截距是V/R。这条斜线称为“静态负载线”(以下简称负载线)。各个基极电流Ib值的曲线与负载线的交点就是该晶体管在不同基极电流下的工作点。见下图: 图中假定电源电压为4V，绿色的斜线是负载电阻为80欧姆的负载线，V/R=50mA，图中标出了Ib分别等于0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、1.0mA的工作点A、B、C、D、E、F。据此在右侧作出了Ic与Ib的关系曲线。根据这个曲线，就比较清楚地看出“饱和”的含义了。曲线的绿色段是线性放大区，Ic随Ib的增大几乎成线性地快速上升，可以看出β值约为200。蓝色段开始变弯曲，斜率逐渐变小。红色段就几乎变成水平了，这就是“饱和”。实际上，饱和是一个渐变的过程，蓝色段也可以认为是初始进入饱和的区段。在实际工作中，常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。在图中就是假想绿色段继续向上延伸，与Ic=50mA的水平线相交，交点对应的Ib值就是临界饱和的Ib值。图中可见该值约为0.25mA。由图可见，根据Ib*β=V/R算出的Ib值，只是使晶体管进入了初始饱和状态，实际上应该取该值的数倍以上，才能达到真正的饱和;倍数越大，饱和程度就越深。图中还画出了负载电阻为200欧姆时的负载线。可以看出，对应于Ib=0.1mA，负载电阻为80欧姆时，晶体管是处于线性放大区，而负载电阻200欧姆时，已经接近进入饱和区了。负载电阻由大到小变化，负载线以Vce=4.0为圆心呈扇状向上展开。负载电阻越小，进入饱和状态所需要的Ib值就越大，饱和状态下的C-E压降也越大。在负载电阻特别小的电路，例如高频谐振放大器，集电极负载是电感线圈，直流电阻接近0，负载线几乎成90度向上伸展(如图中的红色负载线)。这样的电路中，晶体管直到烧毁了也进入不了饱和状态。以上所说的“负载线”，都是指直流静态负载线;“饱和”都是指直流静态饱和。

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