Part 01
前言
關于三極管的工作原理想必大家已經非常熟悉了,三極管是電流控制型器件,通過控制小電流來調節較大電流,它有三個極,發射極,基極,集電極,這些基礎知識就不再贅言,今天聊一個大家覺得基礎的不能再基礎的問題,雖然很基礎,但是我發現很多硬件工程師容易回答錯或者第一時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,三極管能導通嗎?
這個問題的本質其實是在聊三極管發射極,基極,集電極電壓的高低對于三極管導通的影響,換句話說就是三極管要想導通,需要滿足哪些電壓條件? 有些人會不假思索的回答,三極管導通的電壓條件當然是:Uc(集電極電壓)>Ub(基極電壓)大于>Ue(發射極電壓),也就是所謂的集電結要反向偏置,發射結要正向偏置導通,如果是這樣回答,那就是把三極管導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通嗎?
三極管有三個工作區,分別是放大區、飽和區和截止區,除了截止區以外,三極管處于放大區時飽和區,三極管的集電極C和發射極E直接都是導通的。 三極管如何進入截止區呢?VBE<0.7V(硅三極管的典型BE開啟電壓),看到這你是不是有點明白了,那只要VBE>0.7V,那三極管不就導通了嗎?仔細想想還真是這么回事。 那三極管的導通跟集電極C和發射極E之間電壓的高低有關系嗎?先說答案,沒有關系。為了消除你心里的疑慮,我們接下來就分析一下集電極C和發射極E電壓關系對三極管的影響。
Part 03
集電極和發射極電壓關系對三極管的影響
上面我們分析了三極管三個工作區截止區,得到了基極電壓高于集電極電壓,三極管能導通嗎?問題的答案,接下來我們就分析一下放大區和飽和區來找到集電極C和發射極E電壓關系對三極管的影響。 放大區的條件: VBE>0.7V VCE>VBE Uc(集電極電壓)>Ub(基極電壓)>Ue(發射極電壓)
也就是發射結(BE結):正向偏置,集電結(BC結):反向偏置
飽和區的條件:飽和區是三極管的完全導通狀態,當三極管進入飽和區時,集電極電流接近最大值,集電極C和發射極E電壓相差很小,輸出接近于短路狀態。
VBE>0.7V
VCE≈0V
Ub(基極電壓)>Uc(集電極電壓)>Ue(發射極電壓)
也就是發射結(BE結):正向偏置,集電結(BC結):正向偏置
所以三極管集電極C和發射極E電壓關系會影響三極管工作在飽和區還是放大區,并不影響三極管的導通是否。
Part 04
文章中原理圖的三極管工作在飽和區還是放大區呢?
所以下圖中三極管一定是導通了,問題是它是工作在飽和區還是放大區呢?為了給大家留下一點思考的空間,歡迎評論區留言,不懂得可以進群討論。
審核編輯 黃宇
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