一、问题来源
在观看清华大学华成英老师模拟电子技术基础课中,三极管的饱和区是一笔带过,对应的课本教材也没有做充分的解释说明,对于初学者在概念和三极管微观上的理解不是很友好。
二、问题点
1、三极管的饱和区,饱和指的是什么?
三、问题分析
首先说下结论:
教材上和老师说的,饱和区状态发射结正偏,集电极正偏。饱和过程问题导致很多人理解不了。饱和状态到底是什么饱和?怎么样是饱和的?饱和的微观过程是什么?
我们以NPN型共射极放大电路为例说明这个状态
在谈论三极管饱和的时候,不能离开负载电阻。以上图为例,,随着增大,减小,当<0.6V(门限电压)时,B-C结(集电结)进入正偏,已经很难继续增大,就说这个状态为饱和状态。当然,如果继续增大,会使再减小,例如降到0.3V(以硅星NPN管为例)甚至更低,就是深度饱和了。
饱和时,>。但是,>时不一定饱和。一般判断的直接依据还是放大倍数,有的三极管在>时还能保持高的放大倍数。
现在从输出特性曲线上分析饱和问题:以某三极管输出特性曲线为例,将电压向右延伸至4V,根据上面公式,在输出特性曲线上,上述关系是一段斜线,斜率是,X轴上的截距就是电源,Y轴上的截距就是(e、c两极时的极限)。这条斜线就叫静态负载线(以下称负载线)。负载线与每条三极管输出特性曲线的交点就是,每个基极电流值下的工作点,如下图所示。
我们假定=4V,绿色的斜线就是负载电阻D负载线,=50mA,图中标出了分别等于0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、1.0mA状态下的工作点A、B、C、D、E、F。根据这些点作出与的关系曲线。根据这个曲线,我们就能比较清楚直观的看出饱和的含义。曲线的绿色段是工作在放大区,随的增大几乎线性增大。可以看出放大倍数约为200。蓝色段开始变弯曲,斜率逐渐变小,到红色段几乎水平,这就是饱和状态。实际上,饱和是一个渐变的过程,蓝色段可以被当作是初始进入饱和状态。实际工作中,常用来作为判断饱和的临界条件。在图中就是将绿色线段继续延伸,与=50mA的水平线相交的点,就是饱和的临界点。图中可见,此时约为0.25mA。
由图可见,根据算出的值,只是使三体管进入初始饱和状态,实际上要比该值大数倍以上,才能让三极管进入真正的饱和,倍数越大进入的饱和程序越深。
图中还画出了负载电阻为200欧姆的负载线。可以看出,对应于=0.1mA,负载电阻为80欧姆时还在放大区,而负载电阻为200欧姆时,已经接近进入饱和区了。负载越小,进入饱和区所需要的值越大,饱和状态下的C-E压降越大。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-430011.html
以上就是对于晶体三极管饱和区的一些分析。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-430011.html
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