《三极管饱和问题总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三极管饱和问题总结.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、三极管饱和问题总结1 .在实际工作中，常用Ib*B二V/R作为判断临界饱和的 条件。根据Ib*B二V/R算出的lb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，才能到达真 正的饱和；倍数越大，饱和程度就越深。2 .集电极电阻 越大越容易饱和。3 .饱和区的现象就是：二个PN结均正偏，IC不受IB之 控制。问题：基极电流到达多少时三极管饱和？解答：这个值应该是不固定的，它和集电极负载、B值 有关，估算是这样的：假定负载电阻是1K,VCC是5V,饱和时 电阻通过电流最大也就是5mA,用除以该管子的B值（假定B =100） 5/1000. 05hiA=50hA,那么基极电流大于5
2、0 u A就可 以饱和。对于9013、9012而言，饱和时Vee小于0. 6V,Vbe小于 1.2V0下面是9013的特性表：问题：如何判断饱和？判断饱和时应该求出基级最大饱和电流IBS,然后再根 据实际的电路求出当前的基级电流，如果当前的基级电流大 于基级最大饱和电流，那么可判断电路此时处于饱和状态。饱和的条件：1.集电极和电源之间有电阻存在 且越大 就越容易管子饱和；2.基集电流比拟大以使集电极的电阻把集电极的电源拉得很低，从而出现b较C电压高的情况。影响饱和的因素：1.集电极电阻 越大越容易饱和；2. 管子的放大倍数放大倍数越大越容易饱和；3.基集电流的 大小。饱和后的现象：1.基极的电
3、压大于集电极的电压；2.集 电极的电压为0. 3左右，基极为0. 7左右（假设e极接地）。谈论饱和不能不提负载电阻。假定晶体管集-射极电路 的负载电阻（包括集电极与射极电路中的总电阻）为R,那么集 -射极电压Vee二VCCTb*hFE*R,随着lb的增大，Vee减小, 当VceVc,但VbVc不一定饱和。一般判断饱和的直接依据还 是放大倍数，有的管子VbVc时还能保持相当高的放大倍数。 例如：有的管子将Ic/Ib10定义为饱和，Ic/Ibl应该属于 深饱和了。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J以某晶体管的输出特性曲线为例。由于原来的V
4、ee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Vee与Ie受以下 关系式的约束：Ie = （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 （也就是前面NE5532第2帖说的“Ie （max）是指在假 定e、c极短路的情况下的Ie极限”）。这条斜线称为“静态 负载线“（以下简称负载线）。各个基极电流lb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 下列图：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=50
5、MA,图中标出了 1b分别等于0.1、0.2、 0.3、0.4、0.6、0 0mA 的工作点 A、B、C、D、E、F.据此在 右侧作出了 Ic与lb的关系曲线。根据这个曲线，就比拟清 楚地看出“饱和”的含义了。曲线的绿色段是线性放大区, Ic随lb的增大几乎成线性地快速上升，可以看出B值约为 200o兰色段开始变弯曲，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，兰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*B二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二50MA的水平线相交，交点 对应的lb值就是临界饱
6、和的lb值。图中可见该值约为 0. 25mAo由图可见，根据Ib*B二V/R算出的lb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 能到达真正的饱和；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 To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lb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
7、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。用三极管需要考虑的问题：1）耐压够不够2）负载电流够不够大3）速度够不够快（有时却是要慢速） B极控制电流够不够5）有时可能考虑功率问题6）有时要考虑漏电流问题（能否“完全”截止）7） 一般都不怎么考虑增益（我的应用还没有对此参数 要求很高）实际使用时，晶体管注意四个要素就行：-0. 1-0. 3V振 荡电路，0. 65-0. 7V放大电路，0. 8V以上为开关电路，B 值中放、高放为30-40,低放60-
8、80,开关100-120以上就行, 不必研究其它的，研究它的共价键、电子、空穴没用。Vce=VCC （电源电压）-Vc （集电极电压）=VCC-Ic （集 电极电流）Rc （集电极电阻）。可以看出，这是一条斜率为-Rc的直线，称为“负载线 当Ic=0时，Vce=Vcc.当Vce=0时（实际上正常工作时Vee 不可能等于0,这是它的特性决定的）,Ic=Vcc/Rc.也就是说, Ic不可能大于这个数值。对应的基极电流Ib=Ic/ B =Vcc/ BRc,这就是饱和基极电流的计算公式。饱和分临界饱和和过度饱和两种状态。当1b=Vcc/BRc 时，三极管基本处于临界饱和状态。当基极电流大于此值的两倍，
9、三极管就基本进入深度饱 和状态。三极管深度饱和和临界饱和的Vee差很大。临界饱 和压降大，但退出饱和容易；深度饱和压降小但不容易退出 饱和。所以，不同用途选择的基极电流是不一样的。还有，饱和压降和集电极电流有直接关系。集电极电阻 越小，饱和集电极电流就越大，饱和压降越大。反之也相反 （集电极电阻越大，饱和集电极电流就越小，饱和压降越小）。 如果集电极电流5毫安时三极管饱和，9013、9012之类的饱 和压降一般不超过0. 6伏。基极电流超过两倍Vee/ B Re时， 一般饱和压降就小到0. 3V左右了。转：这是我当年教电子技术时的一点心得，谈到三极管， 初学的人很难理解，为了讲通讲透彻，我给学
10、生做了一个形 象的比喻：三极管就是一个资本家（全课堂哄然），比方一 个生产手机的资本家，生产一部手机，原材料100元，售价 400元，利润率400%,相对于三极管的放大倍数就是4,原来 一天生产100部，利润好几万，资本家觉得这生意不错，想 扩大利润，提高产能，改成一天生产200部，也就是三极管 的输入电流增加了，这时资本家发现了，利润成倍上涨，好 啊！随即改成一天生产300部，后来改成一天生产400部、 500部直到1000部,但是资本家很快发现,当产能超过 800部时，利润就不再成比例上升了，而是缓慢上升，超过 1000部，利润根本就不上升，维持原样，这是因为产量太大， 市场饱和，售价下降
11、等等，这时三极管就进入了饱和状态, 输入电流再怎么增加，输出电流也不会增加。由于经济危机, 产品销售不出去，资本家只好停产，每天一部也不生产，这 时就相当于三极管进入截止状态，但是工厂总要维持，于是, 就每天卖点原材料、废旧设备、废材料，或者组织工人清扫 卫生，清理仓库和车间，卖点破烂，好歹每天能有点收益, 这点收益就是三极管截止状态的漏电流。也就是说，输入端 没有一点电流，输出端还是有些微电流的。从这个过程，我 们可以发现，其实资本家只是放大了利润，原材料变成了成 品，这中间要消耗大量的人力、脑力和电力。三极管与此类 同，三极管电流放大其实放大的是三极管输入端的信号，输 出的是放大之后的信号，中间要消耗大量的电能，这些电能 必须是直流电，例如电池或者整流后的交流电。跟资本家维 持工厂运转一样，人力、脑力和电力要基本维持稳定，不能 天天乱变。当然对于功率放大三极管，道理基本一样，不过 放大的是信号的电流和电压，当然，投入的人力、脑力和电 力仍旧是必不可少的。三个级，基极是采购，集电极是加工 车间，发射极是销售。