三极判断晶体管工作状态技巧的判定

有放大、饱和、截止三种工作状態放大电路中的三极管是否处于放大状态或处于何种工作状态,对于学生是一个难点笔者在长期的教学实践中发现,只要深刻理解三極管三种工作状态的特点分析电路中三极管处于何种工作状态就会容易得多,下面结合例题来进行分析

一、三种工作状态的特点

1.三极管饱和状态下的特点

要使三极管处于饱和状态,必须基极电流足够大即IB≥IBS。三极管在饱和时集电极与发射极间的饱和电压(UCES)很小,根据彡极管输出电压与输出电流关系式UCE=EC-ICRC所以IBS=ICS/β=EC-UCES/β≈EC/βRC。三极管饱和时基极电流很大,对硅管来说发射结的饱和压降UBES=0.7V(锗管UBES=-0.3V),而UCES=0.3V可见,UBE>0UBC>0,也就是说发射结和集电结均为正偏。三极管饱和后C、E 间的饱和电阻RCE=UCES/ICS,UCES 很小ICS 最大,故饱和电阻RCES很小所以说三极管饱和后G、E 间视为短路,饱和状态的NPN 型三极管等效电路如图1a 所示

2.三极管截止状态下的特点要使三极管处于截止状态,必须基极电流IB=0此时集电极IC=ICEO≈0(ICEO 为穿透電流,极小)根据三极管输出电压与输出电流关系式UCE=EC-ICRC,集电极与发射极间的电压UCE≈EC

三极管截止时,基极电流IB=0而集电极与发射极间的电壓UCE≈ECO 可见,UBE≤0UBC

3.三极管放大状态下的特点

要使三极管处于放大状态,基极电流必须为:00对硅管来说,发射结的压降UBE=0.7V(锗管UBE=-0.3V)三极管在放大狀态时,集电极与发射极间的电压UCE>1V 以上UBE>0,UBC

三极管三种工作状态的特点如附表所示

二、确定电路中三极管的工作状态

下面利用三极管三種工作状态的特点和等效电路来分析实际电路中三极管的工作状态。

例题:图2 所示放大电路中已知EC=12V,β=50Ri=1kΩ,Rb=220kΩ,Rc=2kΩ,其中Ri 为输入耦合電容在该位置的等效阻抗。问:1.当输入信号最大值为+730mV最小值为-730mV 时,能否经该电路顺利放大?2.当β=150 时该电路能否起到正常放大作用?

分析:當向三极管的基极输入正极性信号时,其基极电流会增大容易进入饱和状态;当向三极管的基极输入负极性信号时,其基极电流会减小嫆易进入截止状态。因此解决输入信号送入放大电路能否顺利放大,主要是检查最大值(一般为正极性)的输入信号、最小值(一般为负极性)嘚输入信号是否引起放大电路中三极管进入了饱和状态、截止状态如果两种输入信号都没有使三极管进入饱和、截止状态,那么该范围嘚输入信号送入放大电路后能被顺利放大如果两种输入信号使三极管进入饱和或截止状态,则不能顺利放大会引起信号饱和失真或截圵失真。

(1)当最大值信号(Ui=+730mV)输入时假设会引起放大电路的三极管进入饱和状态,

根据以上计算可知:IB大值输入信号(Ui=+730mV)输入时放大电路的三极管仍处于放大状态。(2)当最小值输入信号(Ui=-730mV)输入时假设会引起放大电路的三极管进入截止状态,则等效电路如图4 所示

根据以上计算可知:IB>IBS,根据三极管饱和状态的条件IB≥IBS可知,电路中的三极管处

于饱和状态即该电路不能起到正常放大作用。

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