三极管的截止和饱和工作状态

三极管有3个引脚,分别是基极、集电极、发射极,而基极是控制引脚,基极电流大小控制着集电极和发射极电流的大小。
三极管其工作原理有点像一个水龙头,而基极就是水龙头的开关。
至于水龙头通不通水、通多大的水是受水龙头开关的控制的。
而三极管集电极和发射极电流的大小得受基极控制。
在此跟大家只讨论三极管的一些外部的特性,至于其内部的自由电子怎么扩散,怎么漂移的,我是不会告诉你的!
三极管有3种工作状态,分别是放大、饱和、截止。
一、截止工作状态
我们先来了解一下什么是截止状态?
截止其实这就是水龙头关闭了,水流无法流过水龙头,此时水龙头的进水口和出水口是不通的!也就是截止时集电极和发射极是不通的,电流不能从ce两极流过。
三极管在截止时ce两极不导通,各电极电流几乎全为零,相当于开关断开。
那么如何才能让使三极管进入截止工作状态呢?
当发射结反偏,集电结反偏,这时三极管就会进入截止工作状态。
你也许会有疑问:就告诉我一句口诀,这特么反偏是什么意思!?
发射结反偏就是,三极管中的发射结加的是反向电压,也就是“n”这边的电压比“p”的这边电压高就是反偏。不懂的想想下面这个内部结构图。
对于npn型三极管,发射结反偏,集电结反偏就是指集电极电压大于基极电压,发射极电压大于基极电压。
而对于pnp型三极管,发射结反偏,集电结反偏就是指集电极电压小于基极电压,发射极电压小于基极电压。
二、饱和工作状态
而什么是三极管的饱和工作状态?
饱和其实就是相当于水已经开到最大了,你再拧水龙头也是流这么大!
此时水龙头的进水口和出水口是相通的,水管中的水流能够以最大程度流出水龙头,也就是饱和状态时集电极和发射极是相通的,电流能够基本全部从ce两极流过。
在饱和状态,三极管ce两极相当于是相通的,但其实ce两极会存在比较小的电压,这个电压也叫做饱和压降,小功率硅管饱和压降通常小于0.5v;
在饱和工作状态下,集电极与发射极之间呈现低电阻,相当于开关闭合。
那么如何才能让使三极管进入饱和工作状态呢?
当发射结正偏,集电结正偏,这时三极管就会进入饱和工作状态。
对于npn型三极管,发射结正偏,集电结正偏就是指基极电压大于集电极电压,基极电压大于发射极电压。
而对于pnp型三极管,发射结正偏,集电结正偏就是指集电极电压大于基极电压,发射极电压大于基极电压。
那么,三极管截止和饱和工作状态有什么作用呢?作用就是可以做无触点的开关。
三极管截止和饱和工作状态的实际应用
有时一些元件需要比较大的工作电流,但是我们的芯片无法输出这么大电流时候,就可以用三极管的开关作用来驱动这些需要大电流的元件了。如下图。
控制信号从r1输入,可以控制三极管进入截止或饱和的工作状态,从而驱动蜂鸣器。r1、r2作用是限流降压,因为基极只需要很小的电流。


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