三极管饱和及深度饱和状态的理解和判断!.pdf

三极管饱和及深度饱和状态的理解和判断！ 分类：模拟电子技术2012-08-26 01:52 17399 人阅读评论(14) 收藏举报 工作c 三极管饱和问题总结： 1.在实际工作中，常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。根据Ib*β=V/R算出的Ib 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，才能达到真正的 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：基极电流达到多少时三极管饱和？ 解答：这个值应该是不固定的，它和集电极负载、β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β值（假定β =100）5/100=0.05mA=50μA，那么基极电流大于50μA就可以饱和。 对于9013、9012而言，饱和时Vce小于0.6V，Vbe小于1.2V。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，则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 比较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，则集-射极电压 Vce=VCC-Ib*hFE*R，随着 Ib 的增大，Vce 减小，当 Vce0.6V 时，B-C 结即进入正偏，Ice 已经很难继续增大，就可以认为已经进入饱和状态 了。当然 Ib 如果继续增大，会使Vce 再减小一些，例如降至 0.3V 甚至更低，就是深度饱 和了。以上是对 NPN 型硅管而言。 另外一个应该注意的问题就是：在 Ic 增大的时候，hFE 会减小，所以我们应该让三极管进 入深度饱和 IbIc(max)/hFE，Ic(max)是指在假定 e、c 极短路的情况下的 Ic 极限，当然 这是以牺牲关断速度为代价的。 注意：饱和时 VbVc，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/Ib1 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。 以某晶体管的输出特性曲线为例。由于原来的Vce 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Vce 与 Ic 受以下关系式的约束：Ic = (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， 轴上的截距是 V/R （也就是前面NE5532 第 2 帖说的“Ic(max)是指在假定 e、c 极短路的情况下的 Ic 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 Ib 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=50MA，图中标 出了Ib分别等于0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、1.0mA的工作点A、B、C、D、E、F。据此在 右侧作出了Ic与Ib的关系曲线。根据这个曲线，就比较清楚地看出“饱和”的含义了。 曲线的绿色段是线性放大区，Ic随Ib的增大几乎成线性地快速上升，可以看出β值约为 200。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*β=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=50MA的水平线相交，交点对应的Ib值就是临界饱和的Ib值。图中可见该值约为 0.25mA。 由图可见，根据Ib*β=V/R算出的Ib值，只是