三极管饱和问题的理解和判断
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vce>ic(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vb>vc，但vb>vc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vb>vc时还能保持相当高的放大倍数。例如：有的管子将ic/ib<10定义为饱和，ic/ib<1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，y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。
图中还画出了负载电阻为200欧姆时的负载线。可以看出，对应于ib=0.1ma，负载电阻为80欧姆时，晶体管是处于线性放大区，而负载电阻200欧姆时，已经接近进入饱和区了。负载电阻由大到小变化，负载线以vce=4.0为圆心呈扇状向上展开。负载电阻越小，进入饱和状态所需要的ib值就越大，饱和状态下的c-e压降也越大。在负载电阻特别小的电路，例如高频谐振放大器，集电极负载是电感线圈，直流电阻接近0，负载线几乎成90度向上伸展（如图中的红色负载线）。这样的电路中，晶体管直到烧毁了也进入不了饱和状态。以上所说的“负载线”，都是指直流静态负载线；“饱和”都是指直流静态饱和。
用三极管需要考虑的问题：
1）耐压够不够
2）负载电流够不够大
3）速度够不够快（有时却是要慢速）
4）b极控制电流够不够
5）有时可能考虑功率问题
6）有时要考虑漏电流问题（能否“完全”截止）。
7）一般都不怎么考虑增益（我的应用还没有对此参数要求很高）
实际使用时，晶体管注意四个要素就行：-0.1~-0.3v振荡电路， 0.65-0.7v放大电路，0.8v以上为开关电路，β值中放、高放为30-40，低放60-80，开关100-120以上就行，不必研究其它的，研究它的共价键、电子、空穴没用
vce=vcc（电源电压）-vc（集电极电压）=vcc-ic（集电极电流）rc（集电极电阻）。
可以看出，这是一条斜率为-rc的直线，称为“负载线”。当ic=0时，vce=vcc。当vce=0时（实际上正常工作时vce不可能等于0，这是它的特性决定的），ic=vcc/rc。也就是说，ic不可能大于这个数值。对应的基极电流ib=ic/β=vcc/βrc，这就是饱和基极电流的计算公式。
饱和分临界饱和和过度饱和两种状态。当ib=vcc/βrc时，三极管基本处于临界饱和状态。
当基极电流大于此值的两倍，三极管就基本进入深度饱和状态。三极管深度饱和和临界饱和的vce差很大。临界饱和压降大，但退出饱和容易；深度饱和压降小但不容易退出饱和。所以，不同用途选择的基极电流是不一样的。
还有，饱和压降和集电极电流有直接关系。集电极电阻越小，饱和集电极电流就越大，饱和压降越大。反之也相反（集电极电阻越大，饱和集电极电流就越小，饱和压降越小）。如果集电极电流5毫安时三极管饱和，9013、9012之类的饱和压降一般不超过0.6伏。基极电流超过两倍vcc/βrc时，一般饱和压降就小到0.3v左右了。
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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：
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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vce>ic(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vb>vc，但vb>vc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vb>vc时还能保持相当高的放大倍数。例如：有的管子将ic/ib<10定义为饱和，ic/ib<1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，y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。
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1）耐压够不够
2）负载电流够不够大
3）速度够不够快（有时却是要慢速）
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vce=vcc（电源电压）-vc（集电极电压）=vcc-ic（集电极电流）rc（集电极电阻）。
可以看出，这是一条斜率为-rc的直线，称为“负载线”。当ic=0时，vce=vcc。当vce=0时（实际上正常工作时vce不可能等于0，这是它的特性决定的），ic=vcc/rc。也就是说，ic不可能大于这个数值。对应的基极电流ib=ic/β=vcc/βrc，这就是饱和基极电流的计算公式。
饱和分临界饱和和过度饱和两种状态。当ib=vcc/βrc时，三极管基本处于临界饱和状态。
当基极电流大于此值的两倍，三极管就基本进入深度饱和状态。三极管深度饱和和临界饱和的vce差很大。临界饱和压降大，但退出饱和容易；深度饱和压降小但不容易退出饱和。所以，不同用途选择的基极电流是不一样的。
还有，饱和压降和集电极电流有直接关系。集电极电阻越小，饱和集电极电流就越大，饱和压降越大。反之也相反（集电极电阻越大，饱和集电极电流就越小，饱和压降越小）。如果集电极电流5毫安时三极管饱和，9013、9012之类的饱和压降一般不超过0.6伏。基极电流超过两倍vcc/βrc时，一般饱和压降就小到0.3v左右了。
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