01 倒置的三極管
一、三極管倒置
這是一個NPN的三極管,?從結構上,它是由 N型和P型半導體組成的三明治的結構。具有電流放大功能。那么現在有一個問題。?如果在電路中,一不小心,把發(fā)射極和集電極弄混了。在同樣的電路中,你會發(fā)現有什么不同嗎?下面,我們分別從模擬放大和開關兩種應用電路來看一下它們的區(qū)別。
二、開關電路
使用倒置的三極管搭建一個開關電路,利用它驅動一個發(fā)光二極管。在基極施加一個 1Hz 的方波信號,查看LED的點亮狀態(tài)。? 為了對比,在面包板上搭建了兩個相同的電路。只是其中三極管一個是正常設置,另外一個是C E 顛倒??梢钥吹皆谶@個電路中,它們都可以正常工作。從外觀上看不出什么區(qū)別。此時,你從現象上來觀察,分辨不出哪一個是正常電路,哪一個是三極管倒置電路。
▲ 圖1.2.1 驅動LED閃爍
??如果將三極管工作電壓提高到12V,這時就可以看到兩個電路出現了區(qū)別。正常放置的三極管仍然驅動LED閃爍,但是,倒置的三極管,就已經出現常亮狀態(tài)了。原來,三極管倒置之后,BE之間的PN結反向偏置,它的擊穿電壓遠小于BC之間的PN的擊穿電壓。在工作電源12V的情況下,實際上三極管的BE之間的PN結已經擊穿,進而三極管呈現導通狀態(tài)。無法關斷 LED。在 8050 ?三極管數據手冊上,給出了BE之間PN結的反向擊穿電壓,最小為5V。相比BC之間的PN結的擊穿電壓40V來說,5V的確小了很多。由此我們可以看到,倒置的三極管最大的一個麻煩,就是它的工作電壓被限制的比較低。
實驗中,如果工作電壓不超過10V,倒置的8050 還是能夠正常工作的。
三、放大電路
下面搭建一個三極管信號共射放大電路,電源電壓為9V,在這個電壓下,三極管倒置時,BE結不會被擊穿。在面包板上搭建這個測試電路,利用信號源通過電容耦合在放大電路基極加入信號。信號的峰峰值為 20mV。示波器黃色波形為輸入信號,青色為放大輸出信號。首先,將三極管置于正常狀態(tài),可以看到,它的集電極為放大之后的信號。與輸入信號反向,放大倍數比較高,輸出信號底部飽和,出現失真。將三極管顛倒過來。形成這種倒置的三極管信號放大電路??梢钥吹郊姌O仍然出現放大之后的信號,只是幅度縮小了,信號真沒有出現底部飽和。這說明電路的放大倍數減少了。
▲ 圖1.3.1 輸入輸出電壓波形
※ 總??結 ※
本文測試了將三極管倒置在開關電路和放大電路中的功能??梢钥吹剑龢O管倒置之后仍然能夠工作,只是出現了兩種最主要的變化。一是電路工作電壓下降了,二是三極管的電流放大倍數降低了。在一些要求不高的場合,倒置的三極管仍然能夠工作。