怎样判断双极型三极管的工作状态是截止、放大还是饱和导通.doc
怎样判断双极型三极管的工作状态是截止、放大还是饱和导通,
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于:2010年01月04日
【相关知识】:三极管的开关特性,三极管基本开关电路,三极管伏-安特性曲线。 【解题方法】:从对三种状态的
要求
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出发,分析对外部电路的要求。
【解答过程】:在图1所示的双极型三极管基本开关电路中,输出的高、低电平分别代表逻辑状态的,和,。因此,希望高电平尽量接近,低电平尽量接近零,也就是希望三极管的c,e之间尽量接近于理想开关。这就要求输入信号为低电平时三极管完全截止,为高电平时三极管饱和导通。
1 工作在截止状态的条件和特性
工作在截止状态的条件是。如果采用图2的折线化近似特性,则近似地认为时三极管便已经截止。截止状态下三极管的特性是。因为没有流过,所以上没有压降,故。
实际上三极管处于截止状态下不可能绝对为零,但此时的漏电流极小,所以认为不会引起很大的误差。这时三极管的c,e之间就相当于一个断开的开关。
2 工作在放大状态的条件和特性
工作在放大区的条件是(硅三极管的),而且。放大状态下的特性是三极管导通,,而且当为正时(NPN管),随着的增加而成比例地增加。这个比例系数称为电流放大系数β(即)。
由于流过,在上产生压降,所以将随的增加而降低,即:
(,)
这时既不是,也不是零,而是与零之间的某个数值。
3 工作在饱和导通状态的条件和特性
工作在饱和导通状态的条件是;而且,使得足够大,的值接近于。这时几乎全部降在上,只剩下一个很小的饱和导通压降。称为饱和基极电流,它的数值可用下式计算
(,)
饱和导通状态下增加时已不能再随之按比例增加,所以也不能再减小了,于是三极管的c,e间最后只有一个很小的饱和压降(约在0.1V以下)和一个很小的导通内阻(可小至几欧姆)。这时三极管的;,,间就近似于一个接通的开关。
由式(2)可见,不仅和三极管本身的性能(、β)有关,还和外接电路参数(,
)有关。求出以后,还要从输入回路计算出输入信号实际提供的值,只有当时,三极管才能进入饱和导通状态。