Part 01、前言
關(guān)于三極管的工作原理想必大家已經(jīng)非常熟悉了,三極管是電流控制型器件,通過控制小電流來調(diào)節(jié)較大電流,它有三個(gè)極,發(fā)射極,基極,集電極,這些基礎(chǔ)知識就不再贅言,今天聊一個(gè)大家覺得基礎(chǔ)的不能再基礎(chǔ)的問題,雖然很基礎(chǔ),但是我發(fā)現(xiàn)很多硬件工程師容易回答錯(cuò)或者第一時(shí)間聽到也比較懵的問題。以NPN三極管為例,如果NPN三極管基極電壓等于或高于集電極電壓,三極管能導(dǎo)通嗎?
這個(gè)問題的本質(zhì)其實(shí)是在聊三極管發(fā)射極,基極,集電極電壓的高低對于三極管導(dǎo)通的影響,換句話說就是三極管要想導(dǎo)通,需要滿足哪些電壓條件?有些人會不假思索的回答,三極管導(dǎo)通的電壓條件當(dāng)然是:Uc(集電極電壓)>Ub(基極電壓)大于>Ue(發(fā)射極電壓),也就是所謂的集電結(jié)要反向偏置,發(fā)射結(jié)要正向偏置導(dǎo)通,如果是這樣回答,那就是把三極管導(dǎo)通的條件和三極管放大的條件搞混了,接下來我們就來分析一下吧。
以下的分析都是以NPN三極管為例的。
Part 02、基極電壓≥集電極電壓影響三極管導(dǎo)通嗎?
三極管有三個(gè)工作區(qū),分別是放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū),除了截止區(qū)以外,三極管處于放大區(qū)時(shí)飽和區(qū),三極管的集電極C和發(fā)射極E直接都是導(dǎo)通的。三極管如何進(jìn)入截止區(qū)呢?VBE<0.7V(硅三極管的典型BE開啟電壓),看到這你是不是有點(diǎn)明白了,那只要VBE>0.7V,那三極管不就導(dǎo)通了嗎?仔細(xì)想想還真是這么回事。那三極管的導(dǎo)通跟集電極C和發(fā)射極E之間電壓的高低有關(guān)系嗎?先說答案,沒有關(guān)系。為了消除你心里的疑慮,我們接下來就分析一下集電極C和發(fā)射極E電壓關(guān)系對三極管的影響。
Part 03、集電極和發(fā)射極電壓關(guān)系對三極管的影響
上面我們分析了三極管三個(gè)工作區(qū)截止區(qū),得到了基極電壓高于集電極電壓,三極管能導(dǎo)通嗎?問題的答案,接下來我們就分析一下放大區(qū)和飽和區(qū)來找到集電極C和發(fā)射極E電壓關(guān)系對三極管的影響。放大區(qū)的條件:VBE>0.7VVCE>VBEUc(集電極電壓)>Ub(基極電壓)>Ue(發(fā)射極電壓)
也就是發(fā)射結(jié)(BE結(jié)):正向偏置,集電結(jié)(BC結(jié)):反向偏置
飽和區(qū)的條件:飽和區(qū)是三極管的完全導(dǎo)通狀態(tài),當(dāng)三極管進(jìn)入飽和區(qū)時(shí),集電極電流接近最大值,集電極C和發(fā)射極E電壓相差很小,輸出接近于短路狀態(tài)。
VBE>0.7V
VCE≈0V
Ub(基極電壓)>Uc(集電極電壓)>Ue(發(fā)射極電壓)
也就是發(fā)射結(jié)(BE結(jié)):正向偏置,集電結(jié)(BC結(jié)):正向偏置
所以三極管集電極C和發(fā)射極E電壓關(guān)系會影響三極管工作在飽和區(qū)還是放大區(qū),并不影響三極管的導(dǎo)通是否。
Part 04、文章中原理圖的三極管工作在飽和區(qū)還是放大區(qū)呢?
所以下圖中三極管一定是導(dǎo)通了,問題是它是工作在飽和區(qū)還是放大區(qū)呢?為了給大家留下一點(diǎn)思考的空間,歡迎評論區(qū)留言,不懂得可以進(jìn)群討論。
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