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三極管的工作狀態

CHANBAEK ? 來源:機甲小白 ? 作者:機甲小白 ? 2023-10-21 11:21 ? 次閱讀

三極管:

全稱應為半導體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種控制電流的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號,也用作無觸點開關。

三極管是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。

三極管有三個引腳,分別是基級(Base),集電極(Collector)和發射級(Emitter)

下圖左面是NPN型晶體管,右面是PNP型晶體管。

箭頭朝外,電流方向兩進一出 箭頭朝內,電流方向兩出一進

三極管的三種組態(三種接法):

(1)共發射級接法,發射極作為公共電極,用CE表示

(2)共集電極接法,集電極作為公共電極,用CC表示

(3)共基級接發放,基級作為公共電極,用CB表示

圖片

三極管封裝及管腳排列方式:

圖片

三極管的工作狀態:

三極管的有三種工作狀態也叫三種工作區,分別是截止狀態,放大狀態,飽和導通狀態

對應截止區,放大區,飽和區。

截止狀態:

集電極與發射級之間的內阻很大

當加在三極管發射結的電壓小于PN結的導通電壓,基極電流為零,集電極電流和發射極電流都為零,三極管這時失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當于開關的斷開狀態,我們稱三極管處于截止狀態。

放大狀態:

集電極與發射級之間內阻受基極電流大小控制,基級電流大,內阻小

當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并處于某一恰當的值時,三極管的發射結正向偏置,集電結反向偏置,這時基極電流對集電極電流起著控制作用,使三極管具有電流放大作用,其電流放大倍數β=ΔIc/ΔIb,這時三極管處放大狀態。

飽和導通:

集電極與發射極之間內阻很小

當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并當基極電流增大到一定程度時,集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不怎么變化,這時三極管失去電流放大作用,集電極與發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當于開關的導通狀態。三極管的這種狀態我們稱之為飽和導通狀態。

對應的三個工作區:

圖片

三極管3種工作狀態小結(NPN型為例):

Vb>Ve,Vb>Vc (即發射結、集電結均正偏):飽和狀態,且Vb>Vc>Ve(Vce≈0.1~0.3V);

Ve>Vb,Vc>Vb (即發射結、集電結均反偏):截止狀態,且Vc>Ve>Vb(Vce≈電源電壓VCC);

Ve<Vb<Vc(即發射結正偏,集電結反偏):三極管工作在放大狀態(Vce介于上兩種情況之間)。

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