
電子元件核心:三極管的飽和狀態(tài)你真的懂?
發(fā)布時(shí)間:2014-11-18 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】從我身邊的時(shí)間情況來(lái)看,現(xiàn)在的很多工程師已經(jīng)不知道怎么去使用三極管了,這個(gè)曾經(jīng)作為電路設(shè)計(jì)最核心的元件,做為電子工程師最基本的知識(shí)現(xiàn)在卻不被大多數(shù)的工程師掌握,可以說(shuō)是整個(gè)行業(yè)的悲哀啊,當(dāng)然導(dǎo)致的原因很多, 希望在這里大家能暢所欲言!
我簡(jiǎn)單的畫了一個(gè)最基本的電路模型,我們先假設(shè)這個(gè)三極管的Vbe=0.7v,Hfe=10,Icm=100mA來(lái)展開(kāi)討論。

下面我們來(lái)討論下究竟什么叫三極管的飽和,到底什么是飽和壓降,是否如香雪茶所說(shuō)的,BE正偏,BC反偏就是飽和呢,還是當(dāng)晶體管處于飽和狀態(tài)時(shí),其基極電流對(duì)晶體管的控制將失去作用呢?
1、當(dāng)我們調(diào)節(jié)可調(diào)電阻,R1,使R1=4.3K時(shí),通過(guò)歐姆定律我們可以計(jì)算得到,Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA,那我們就可以計(jì)算出IC=Hfe*Ib=10mA,假如這個(gè)時(shí)候我調(diào)節(jié)R3,使R3=500歐姆,通過(guò)計(jì)算我們可以得到Vc=5-(10mA*0.5K)=0V,這個(gè)時(shí)候我們來(lái)看三極管三個(gè)極的電壓,Vb=0.7,Vc=0,Ve=0。
2、當(dāng)我們調(diào)節(jié)可調(diào)電阻,R1,使R1=4.3K時(shí),通過(guò)歐姆定律我們可以計(jì)算得到,Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA,那我們就可以計(jì)算出IC=Hfe*Ib=10mA,假如這個(gè)時(shí)候我調(diào)節(jié)R3,使R3=1K歐姆,通過(guò)計(jì)算我們可以得到Vc=5-(10mA*1K)=-5V,回出現(xiàn)-5V嗎,當(dāng)然不會(huì),因?yàn)闆](méi)有負(fù)壓,所以Vc的電壓會(huì)停留在0V,那這個(gè)時(shí)候我們?cè)賮?lái)看下Ic到底是多少?
通過(guò)歐姆定律我們可以計(jì)算出:
Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA,而不是10mA,這個(gè)是為什么呢,這個(gè)時(shí)候我們來(lái)看三極管三個(gè)極的電壓,Vb=0.7,Vc=0V,Ve=0V。
3、當(dāng)我們調(diào)節(jié)可調(diào)電阻,R1,使R1=2.15K時(shí),通過(guò)歐姆定律我們可以計(jì)算得到,Ib=(5-0.7)/2.15K=2mA,那我們就可以計(jì)算出IC=Hfe*Ib=20mA,假如這個(gè)時(shí)候我調(diào)節(jié)R3,使R3=1K歐姆,通過(guò)計(jì)算我們可以得到Vc=5-(20mA*1K)=-15V,回出現(xiàn)-15V嗎,當(dāng)然也不會(huì),同樣因?yàn)闆](méi)有負(fù)壓,所以Vc的電壓會(huì)停留在0V,那這個(gè)時(shí)候我們?cè)賮?lái)看下Ic到底是多少?
[page]
通過(guò)歐姆定律我們可以計(jì)算出:
Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA,同樣還是5mA,而不是20mA,這個(gè)又是為什么呢,這個(gè)時(shí)候我們來(lái)看三極管三個(gè)極的電壓,Vb=0.7,Vc=0V,Ve=0V。
假如三極管的飽和狀態(tài)是正如香雪茶所定義的,那一上三種狀態(tài)都應(yīng)該是飽和,但是實(shí)際三極管飽和了嗎,我可以很肯定的向大家保證都沒(méi)有,為什么呢,因?yàn)橐陨系那闆r下的Ic無(wú)論是10mA,5mA,5mA都離集電極的最大電流Icm=100mA很遠(yuǎn),那到底是那里錯(cuò)了,是書告訴我們的這個(gè)是這個(gè)BE正偏,BC反偏就是飽和結(jié)論錯(cuò)了,這個(gè)是一個(gè)不負(fù)責(zé)任的結(jié)論,老師和課本都沒(méi)有能準(zhǔn)確的告訴我們什么是三極管,到底基極是怎么來(lái)控制集電極的。
其實(shí)我覺(jué)得一個(gè)比喻比較的好,這個(gè)控制的過(guò)程就象我們用手去推一個(gè)閘門,讓水流過(guò)閘門的過(guò)程,我們力氣的大小就是基極電流Ib,
閘門的開(kāi)口大小就是Ib*Hfe,閘門流過(guò)的水流就是Ic,所以假如集電極連到一個(gè)大水庫(kù),我們用力推,集電極閘門的閘口開(kāi)的越大,水流就會(huì)越大,我們不用力推集電極閘門的閘口開(kāi)的變小,水流就會(huì)變小,這個(gè)時(shí)候水流的大小會(huì)受到閘口的大小控制。
所以假如集電極連到一個(gè)自來(lái)水管,我們?cè)儆昧ν疲姌O閘門的閘口開(kāi)的跟個(gè)火力發(fā)電站的煙囪也沒(méi)有用,因?yàn)樗挥羞@么大,再大的通道也白搭。我們基極電流控制的是什么,是集電極流過(guò)電流的能力,而不是控制集電極有多少電流,只有集電極有足夠的能力的時(shí)候,我們來(lái)控制這個(gè)閘口才能達(dá)到控制水流大小的目的,真正意義上的飽和應(yīng)該是水流大于我們的最大閘口可以流過(guò)的水流,才是正解,就是閘口已經(jīng)是最大了,你水再大也是白搭。
也就是說(shuō)閘門流過(guò)的最大水流Ic是受閘門的開(kāi)口大小就是Ib*Hfe限制的,但是實(shí)際流過(guò)水流是沒(méi)辦法控制的,要看供水的設(shè)備。但最大不會(huì)超過(guò)閘口的容限。
特別推薦
- 芯片級(jí)安全守護(hù)!800V電池管理中樞如何突破高壓快充瓶頸
- 功率電感器核心技術(shù)解析:原理、選型策略與全球品牌競(jìng)爭(zhēng)力圖譜
- 鉭電容技術(shù)全景解析:從納米級(jí)介質(zhì)到AI服務(wù)器供電革命
- 西南科技盛宴啟幕!第十三屆西部電博會(huì)7月9日蓉城集結(jié)
- KEMET T495/T520 vs AVX TAJ鉭電容深度對(duì)比:如何選擇更適合你的設(shè)計(jì)?
- 功率電感四重奏:從筆記本到光伏,解析能效升級(jí)的隱形推手
- 聚合物電容全景解析:從納米結(jié)構(gòu)到千億市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)突圍戰(zhàn)
技術(shù)文章更多>>
- 智能家居開(kāi)發(fā)指南上線!貿(mào)澤電子發(fā)布全棧式設(shè)計(jì)資源中心
- 300mm晶圓量產(chǎn)光學(xué)超表面!ST與Metalenz深化納米光學(xué)革命
- 可變/微調(diào)電容終極指南:從MEMS原理到國(guó)產(chǎn)替代選型策略
- 專業(yè)電源選型指南:XP FLX1K3與RECOM RACM1300的架構(gòu)對(duì)決與場(chǎng)景適配
- 200kHz開(kāi)關(guān)頻率破局!Wolfspeed聯(lián)合恩智浦推出牽引逆變器解決續(xù)航焦慮
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
LED保護(hù)元件
LED背光
LED調(diào)光
LED模擬調(diào)光
LED驅(qū)動(dòng)
LED驅(qū)動(dòng)IC
LED驅(qū)動(dòng)模塊
LED散熱
LED數(shù)碼管
LED數(shù)字調(diào)光
LED顯示
LED顯示屏
LED照明
LED照明設(shè)計(jì)
Lightning
Linear
Litepoint
Littelfuse
LTC
LTE
LTE功放
LTE基帶
Marvell
Maxim
MCU
MediaTek
MEMS
MEMS傳感器
MEMS麥克風(fēng)
MEMS振蕩器