晶体管工作状态的判断资料
晶体管工作状态的判断方法
晶体管工作状态的判断方法
晶体管是一种常用的电子元器件,它的工作状态可以通过以下方法进行判断:
1. 测量晶体管的各引脚电压值:通过测量晶体管各引脚的电压值,可以判断晶体管的工作状态。
晶体管的引脚电压值通常与电流的流向和大小有关,因此通过测量电压值可以判断晶体管是否处于正常工作状态。
2. 测量晶体管的电流:晶体管的工作电流通常与其工作状态有关。
通过测量晶体管的电流,可以判断晶体管是否处于正常工作状态。
3. 观察晶体管的发光情况:一些晶体管在工作中会发出光线,例如LED晶体管。
通过观察晶体管的发光情况,可以判断晶体管是否处于正常工作状态。
4. 测量晶体管的电阻值:晶体管的电阻值通常与其工作状态有关。
通过测量晶体管的电阻值,可以判断晶体管是否处于正常工作状态。
5. 使用示波器进行波形观测:示波器可以帮助观测晶体管的波形,从而判断晶体管的工作状态。
通过观测波形的幅度、频率等参数,可以判断晶体管是否处于正常工作状态。
需要注意的是,判断晶体管的工作状态需要有一定的电子电路知识和经验,如果不太熟悉晶体管的原理和使用方法,建议在专业人士的指导下进行操作。
晶体管工作状态的判断教学设计
《汽车电工电子技术基础》 晶体管工作状态的判断稻壳儿学院教 学 设 计科 目: 课 题: 授课班级: 授课教师: 授课时间:XX 汽修班 Wanbukai 45分钟晶体管工作状态的判断教学理念节课的任务是让学生学会对晶体管工作状态的判断,以玩自主探究的教学方法,激发学生学习热情,让学生判断晶体管工作状态的同时充满成就感。
教学不仅仅是教给学生探究的结论,而是需要学生形成探究的思维,掌握探究的操作程序。
教学目标根据本节课的教学内容及特点,以及教材对学生的要求,结合学生现有的知识水平和理解能力,确定本节课的教学目标如下:➢知识与技能目标1)能够说出NPN型和PNP型晶体管各级电位关系2)能够说出判别晶体管工作状态的步骤3)能够判别晶体管在电路中的工作状态➢方法与过程目标1)在微课和练习中掌握判别晶体管在电路中的工作状态的方法与步骤。
2)通过已掌握的知识分析得出NPN型晶体管判别工作状态的方法3)通过NPN型晶体管分析得出的结论对比得出PNP型晶体管判别工作状态的方法➢情感与价值观目标通过对晶体管工作状态的判别的学习,进一步掌握对晶体管在电路中的作用,增加用已有的知识对未知事物分析和判别的能力。
学情分析在前一节课的学习中,学生已经掌握晶体管的结构、类型、符号和输入输出特性曲线,对晶体管工作状态有一定的了解。
对本节课的学习已经打下了一定的基础。
但是中职学生普遍存在形象思维的特征,对于文字,讲授兴趣不大,喜欢大量具体的案例和丰富的图片作为载体的上课形式。
因此在上课的过程中要十分注意。
尽量避免“满堂灌”的形式,在内容上注意难度,配合案例,通过师生互动和生生互动在热烈的良好氛围中传授知识。
教材分析本节课内容选自《汽车电工电子技术基础》项目三任务二晶体管控制白炽灯电路连接与检测。
这节内容对于的学习起着承上启下的重要作用,对晶体管的学习不仅是一种补充,更是对于原有知识的一种提升。
通过学习的本节知识,能够对晶体管的理解和认识,增加对电路中晶体管截止状态的判别能力,为后续学习打下良好基础。
共射极放大电路的工作原理及BJT工作状态判断
输出信号
将晶体管输出级与负载电 阻相连接,产生输出信号。
偏置电路
为晶体管提供合适的静态 工作点,通常由电源和电 阻组成。
信号输入与
信号输入
输入信号通过基极与发射极之间 的电压差作用在晶体管上,引起 基极电流的变化。
信号输出
晶体管集电极电流的变化通过集 电极电阻转换成电压的变化,输 出信号。
电压与电流放大过程
改善音质
通过放大音频信号,共射极放大电路可以改善声 音的清晰度、动态范围和失真度,提高音质。
3
平衡输出
在多声道音频系统中,共射极放大电路可以用于 平衡不同声道之间的输出功率,实现立体声效果。
在通信系统中的应用
信号的调制与解调
在无线通信和光纤通信中,共射极放大电路常被用于信号的调制 和解调过程,实现信号的传输和处理。
提高电路的稳定性和可靠性
增加旁路电容
旁路电容能够减小电源电压波动对电路性能的影 响,提高电路的稳定性。
优化散热设计
良好的散热设计能够降低晶体管的温度,从而提 高其可靠性。
采用保护电路
在电路中加入过流保护、过压保护等保护电路, 可以提高电路的可靠性。
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共射极放大电路的工作 原理及Bjt工作状态判断
• 共射极放大电路的工作原理 • Bjt(双极型晶体管)的工作状态 • Bjt工作状态的判断方法 • 共射极放大电路的应用 • 共射极放大电路的优化与改进
目录
Part
01
共射极放大电路的工作原理
电路组成与结构
输入信号
将微弱信号源与晶体管输 入级相连接,提供输入信 号。
使用示波器观察波形
• 通过观察输入信号和输出信号的波形,可以判断三极管的工作状态。在放大状态下,输出信号的幅度应大于输入信 号,且波形无明显失真。在截止或饱和状态下,输出信号的幅度会减小或产生失真。
三极管的三种工作状态
晶体管的三种工作状态
《一》晶体管正常放大
晶体管工作在放区,输出的波形未出现失真现象. 特征:发射结正向偏置,即Ube》Uon(开启电压),集电结反向偏置,Uce>Ube本实验测得Ic=2mA,Uce=4.7, ,输出的波形如下图所示
《二》晶体管截止失真
晶体管的截止失真是指集电极-发射极之间流过的电流太小,流进晶体管的电流不能正常放大,输出的波形会出现正半周被缩顶的失真现象。
特征:发射结反向向偏置,即Ube《Uon(开启电压),集电结反向偏置,Uce>Ube本实验测得Uce=8.6 , I=0.mA, 失真波形如下图所示
《三》晶体管饱和失真
晶体管集电极-发射极之间的电流过大,晶体管达到零界状态,输出的波形会出现负半周被削平的失真波形。
特征:发射结正向偏置,即Ube》Uon(开启电压),集电结正向偏置,Uce 《Ube测得Uce=0.3V, Ic=3.4mA,波形如下图所示。
晶体三极管工作条件及工作状态的判断
晶体三极管工作条件及工作状态的判断晶体三极管有三个工作区,即放大区、截止区、饱和区。
电路设计时,可根据电路的要求,让晶体管工作在不同的区域以组成放大电路、振荡电路、开关电路等,如果三极管因某种原因改变了原来的正常工作状态,就会使电路工作失常;电子产品出现故障,这时就要对故障开展分析,首要的工作就是按前述方法检查三极管的工作状态。
为了对晶体管工作在三个区域的情况有一个较明确的认识。
对于具体的检测工作,要注意两点问题:一是最好使用内阻较大的数字万用表开展测量,以减少测量误差,同时防止直接测量时因万用表的内阻小引起三极管工作状态的改变;二是最好分别测量晶体三极管各极对地的电压,然后计算出Ube.Ubc或Uce的值,防止诱发电路故障的可能性。
一、晶体管工作的条件1.集电极电阻Rc:在共发射极电压放大器中,为了取出晶体管输出端的被放大信号电压Use(动态信号),需要在集电极串接一只电阻Rc。
这样一来,当集电极电流Ic通过时,在Re上产生一电压降IcRc,输出电压由晶体管c-e之间取出,即Usc=Uce=Ec-IcRc,所以Use也和IcRc —样随输入电压Ui 的发生而相应地变化。
2.集电极电源Ec(或Vcc):Ec保证晶体管的集电结处于反向偏置,使管子工作在放大状态,使弱信号变为强信号。
能量的来源是靠Ec的维持,而不是晶体管自身。
3.基极电源Eb:为了使晶体管产生电流放大作用,除了保证集电结处于反向偏置外,还须使发射结处于正向偏置,Eb的作用就是向发射结提供正向偏置电压,并配合适当的基级电阻Rb,以建立起一定的静态基极电流Ib。
当Vbe很小时,Ib=O,只有当Vbe超过某一值时(硅管约0.5V,锗管约0.2V,称为门槛电压),管子开始导通,出现Ib。
随后,Ib将随Vbe增大而增大,但是,Vbe和Ib的关系不是线性关系:当Vbe大于0.7V后,Vbe再增加一点点,Ib就会增加很多。
晶体管充分导通的Vbe近似等于一常数(硅管约0.5V,锗管约0.5V)。
pnp型晶体管状态的判断方法
一、概述晶体管是一种半导体器件,是现代电子技术中最重要的器件之一。
pnp型晶体管作为晶体管的一种类型,其状态的判断方法对于电子技术的工程应用具有重要意义。
二、pnp型晶体管的工作原理1. pnp型晶体管的结构pnp型晶体管是由p型半导体两股和n型半导体一股交错排列而成的三层结构。
其中两端连接p型半导体的称为发射极和集电极,中间的n型半导体为基极。
2. pnp型晶体管的工作原理当在p型半导体端加正电压,而在n型半导体端加负电压时,pnp型晶体管处于正向工作状态。
此时,发射极和基极之间形成正向偏压,而基极和集电极之间形成反向偏压,从而使得晶体管导通。
当去掉或减小正向偏压,或者在基极和集电极之间加正向偏压时,晶体管就处于截止状态。
三、pnp型晶体管的状态判断方法1. 通过电压测量通过测量发射极与基极之间以及基极与集电极之间的电压,可以判断pnp型晶体管的状态。
如果发射极与基极之间的电压较大(正向偏压),而基极与集电极之间的电压较小(反向偏压),则表明pnp型晶体管处于导通状态。
反之则为截止状态。
2. 通过电流测量可以通过测量发射极与基极之间以及基极与集电极之间的电流来判断pnp型晶体管的状态。
当发射极与基极之间的电流较大,而基极与集电极之间的电流较小,说明pnp型晶体管处于导通状态。
反之则为截止状态。
3. 通过特定测试仪器除了通过电压和电流测量来判断pnp型晶体管的状态外,还可以使用特定的测试仪器进行检测。
比如示波器、万用表等仪器,可以更直观、更准确地判断pnp型晶体管的状态。
四、pnp型晶体管状态判断方法的应用pnp型晶体管的状态判断方法在电子技术领域有着广泛的应用。
比如在电路设计、故障排查、电子产品维修等方面,都需要对pnp型晶体管的状态进行判断,以保证电子设备的正常工作。
五、结论pnp型晶体管作为晶体管的一种类型,其状态的判断方法对于电子技术的工程应用具有重要意义。
通过电压测量、电流测量以及特定测试仪器的使用,可以准确地判断pnp型晶体管的导通状态和截止状态。
三极管状态判断
三极管状态判断NPN管:放大状态Vc>Vb>Ve,饱和状态Vb>ve,Vb>vc,截止状态Vc=+V,Vb=0PNP管:放大状态Ve>Vb>Vc,饱和状态Vb<ve,Vb<vc,截止状态Vc=-V(负电源供电)饱和状态时Vce为0.2V(npn和pnp管都是一样的)静态工作点可以测量出来发射结和集电结都是正向偏置时就已经饱和了.此时,Ube>Uce.当晶体管的Ube增大时,Ic不是明显的增大说明进入饱和状态,对于小功率管,可以认为当Uce=Ube,即Ucb=0时,处于临界饱三极管简介晶体三极管的结构和类型晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。
硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。
目前,国内各种类型的晶体三极管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。
三极管状态判断
三极管状态判断NPN管:放大状态Vc>Vb>Ve,饱和状态Vb>ve,Vb>vc,截止状态Vc=+V,Vb=0PNP管:放大状态Ve>Vb>Vc,饱和状态Vb<ve,Vb<vc,截止状态Vc=-V(负电源供电)饱和状态时Vce为0.2V(npn和pnp管都是一样的)静态工作点可以测量出来发射结和集电结都是正向偏置时就已经饱和了.此时,Ube>Uce.当晶体管的Ube增大时,Ic不是明显的增大说明进入饱和状态,对于小功率管,可以认为当Uce=Ube,即Ucb=0时,处于临界饱三极管简介晶体三极管的结构和类型晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。
硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。
目前,国内各种类型的晶体三极管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。
晶体管工作原理
晶体管的判断方法
晶体管的判断方法晶体管的判断方法1、检测小功率晶体二极管A、判别正、负电极(a)、观察外壳上的的符号标记。
通常在二极管的外壳上标有二极管的符号,带有三角形箭头的一端为正极,另一端是负极。
(b)、观察外壳上的色点。
在点接触二极管的外壳上,通常标有极性色点(白色或红色)。
一般标有色点的一端即为正极。
还有的二极管上标有色环,带色环的一端则为负极。
(c)、以阻值较小的一次测量为准,黑表笔所接的一端为正极,红表笔所接的一端则为负极。
B、检测最高工作频率fM。
晶体二极管工作频率,除了可从有关特性表中查阅出外,实用中常常用眼睛观察二极管内部的触丝来加以区分,如点接触型二极管属于高频管,面接触型二极管多为低频管。
另外,也可以用万用表R×1k挡进行测试,一般正向电阻小于1k的多为高频管。
C、检测最高反向击穿电压VRM。
对于交流电来说,因为不断变化,因此最高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。
需要指出的是,最高反向工作电压并不是二极管的击穿电压。
一般情况下,二极管的击穿电压要比最高反向工作电压高得多(约高一倍)。
2、检测玻封硅高速开关二极管检测硅高速开关二极管的方法与检测普通二极管的方法相同。
不同的是,这种管子的正向电阻较大。
用R×1k电阻挡测量,一般正向电阻值为5k~10k,反向电阻值为无穷大。
3、检测快恢复、超快恢复二极管用万用表检测快恢复、超快恢复二极管的方法基本与检测塑封硅整流二极管的方法相同。
即先用R×1k挡检测一下其单向导电性,一般正向电阻为4.5k左右,反向电阻为无穷大;再用R×1挡复测一次,一般正向电阻为几欧,反向电阻仍为无穷大。
4、检测双向触发二极管A、将万用表置于R×1k挡,测双向触发二极管的正、反向电阻值都应为无穷大。
若交换表笔进行测量,万用表指针向右摆动,说明被测管有漏电性故障。
将万用表置于相应的直流电压挡。
测试电压由兆欧表提供。
测试时,摇动兆欧表,万用表所指示的电压值即为被测管子的VBO值。
晶体三极管的判别
晶体三极管的工作状态、管脚和类型的判别电子教案加入时间:2008-9-11 15:02:55 陈岳惠点击:104摘要:晶体三极管三个工作状态的条件和特点,运用三种分析方法,判断管子工作状态。
关键词:工作状态;电位分析法;电流分析法;计算分析法。
晶体三极管是晶体管电子电路的核心器件,具有电流放大和开关作用。
在模拟电子电路中,它起放大作用,基本放大电路、正弦波振荡器以及串联型稳压电源中的三极管均工作在放大状态;在脉冲和数字电路中,它起开关作用,脉冲振荡器、逻辑门电路、触发器中的三极管则工作在截止状态和饱和状态。
正确理解三极管是学习电子技术入门的关键,而掌握三极管的三种工作状态是其主要内容。
下表是NPN晶体三极管工作状态的特点、条件。
根据上述特点和条件设计合适题目供学生练习,以巩固知识,加深对三极管的理解。
常见的题目便是晶体三极管的工作状态、类型和管脚的判别。
一、电位分析法(一)、已知管子类型和各极电位判断三极管的工作状态。
先判断管子是否处于放大状态,如果满足,即对NPN:V C>V B>V E,对PNP:V C<V B<V E ,该管子处于放大状态。
如果不满足,管子便处于截止状态或饱和状态,凡V C和V E接近便为饱和状态;凡V C和V E相差较大,管子处于截止状态。
例1、各三极管的每个电极对地的电位,如图1所示,试判断各三极管处于何种工作状态?(NPN型为硅管,PNP型为锗管)。
分析:先判断管子是否处于放大状态,仅a图符合PNP:V C<V B<V E,处于放大状态;b图和c图管子比较,前者V C和V E十分接近,处于饱和状态,后者V C和V E 相差较大,处于截止状态。
例2、判断图2三极管I B、I C和VCE。
该三极管处于何种状态?分析:该管为NPN型,由于V B<V E,所以管子处于截止状态,故I B≈0,I C≈0,V CE≈12V。
(二)、已知管子处于放大状态和各极电位,判断三极管各电极名称、类型。
第二章例题
【例2-1】电路如图所示,晶体管的β=100,U BE=0.7 V,饱和管压降U CES=0.4 V;稳压管的稳定电压U Z=4V,正向导通电压U D=0.7 V,稳定电流I Z=电流I ZM=25 mA。
试问:(1)当u I为0 V、1.5 V、25 V时u O各为多少?(2)若R c短路,将产生什么现象?晶体管工作状态的判断,稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作用。
判断晶体管的工作状态。
稳压管的工作状态判断u O的值。
【解题过程】(1)当u I=0时,晶体管截止;稳压管的电流间,故u O=U Z=4 V。
时,晶体管导通,基极电流工作在放大状态,则集电极电流=0.4 V,说明假设成立,即晶体管工作在放大状态。
是,虽然当u I为0 V和1.5 V时u O均为4 V,但是原因不同;前者因晶体管截止、稳压管区,且稳定电压为4 V,使u O=4 V;后者因晶体管工作在放大区使u O=4 V,此时稳压零而截止。
时,晶体管导通,基极电流工作在放大状态,则集电极电流电的情况下,u O不可能小于零,故假设不成立,说明晶体管工作在饱和状态。
可以假设晶体管工作在饱和状态,求出临界饱和时的基极电流为>I BS,说明假设成立,即晶体管工作在饱和状态。
短路,电源电压将加在稳压管两端,使稳压管损坏。
若稳压管烧断,则u O=V CC=12 V。
成短路,则将电源短路;如果电源没有短路保护措施,则也将因输出电流过大而损坏态的判断:对于NPN型管,若u BE>U on(开启电压),则处于导通状态;若同B>U E,则处于放大状态,I C=βI B;若此时基极电流状态,式中I CS为集电极饱和电流,I BS是使管子临界饱和时的基极电流。
是否工作在稳压状态的判断:稳压管所流过的反向电流大于稳定电流I Z才工作在稳压流小于最大稳定电流I ZM才不会因功耗过大而损坏,因而在稳压管电路中限流电阻必不电路中R c既是晶体管的集电极电阻,又是稳压管的限流电阻。
场效应晶体管工作状态-概述说明以及解释
场效应晶体管工作状态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容为:场效应晶体管(Field Effect Transistor,缩写为FET)是一种重要的半导体器件,广泛应用于电子设备中。
它是一种可以控制电流流动的三个电极的器件,包括栅极、漏极和源极。
与普通的双极型晶体管相比,场效应晶体管具有更高的输入电阻、较低的噪声和较高的频率响应,使得它在放大、开关和模拟电路中具有很大的优势。
场效应晶体管的工作原理是基于栅极电场的控制作用。
通过在栅极施加一定的电压来控制漏极和源极之间的电流,从而实现对电路的控制。
场效应晶体管的工作状态可以通过栅极电压和漏极电流来表示,主要包括截止、放大和饱和三个状态。
在截止状态下,栅极电压较低,漏极电流较小,晶体管处于关闭状态,电路中几乎没有电流流动。
在放大状态下,栅极电压适当增加,漏极电流逐渐增大,晶体管开始放大信号。
在饱和状态下,栅极电压继续增加,漏极电流达到最大值,晶体管处于稳定放大状态。
场效应晶体管的特性参数包括漏极电流、互导、最大功率、负反馈等。
这些参数反映了器件的工作性能和特点,对于电子设备的设计和应用具有重要的指导意义。
总而言之,场效应晶体管作为一种重要的半导体器件,在电子设备中发挥着重要的作用。
它的工作原理和工作状态对于理解和应用该器件至关重要。
深入了解场效应晶体管的工作状态和特性参数,对于合理设计电子电路、提高电路性能具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包含对整个文章的结构进行简要介绍和概述。
需要说明文章的主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述中,可以简要介绍场效应晶体管的重要性和广泛应用,以及为什么有必要探讨其工作状态。
接着,说明文章的结构,即引言、正文和结论三个主要部分。
最后,明确文章的目的,即为了深入理解场效应晶体管的工作状态及其特性参数。
正文部分是文章的核心,主要包括场效应晶体管的基本原理、工作状态以及特性参数。
晶体管的三种工作状态
晶体管的三种工作状态
晶体管是一种半导体器件,它可以在电子设备中起到放大、开关和稳定电流等作用。
晶体管的工作状态可以分为饱和状态、截止状态和放大状态三种。
下面我们将分别介绍这三种工作状态的特点和应用。
首先是饱和状态。
在饱和状态下,晶体管的集电极与基极之间的电压较低,使得集电极-发射极之间的电压也较低,导致晶体管处于导通状态。
在这种状态下,晶体管可以承受较大的电流,起到放大信号的作用。
饱和状态的晶体管通常应用于放大器和开关电路中。
其次是截止状态。
在截止状态下,晶体管的集电极与基极之间的电压较高,使得集电极-发射极之间的电压也较高,导致晶体管处于截止状态。
在这种状态下,晶体管无法承受大电流,无法放大信号。
截止状态的晶体管通常应用于数字电路中的开关电路。
最后是放大状态。
在放大状态下,晶体管的集电极与基极之间的电压处于饱和状态和截止状态之间,使得晶体管能够放大信号。
在这种状态下,晶体管可以承受一定范围内的电流,起到放大信号的作用。
放大状态的晶体管通常应用于放大器和模拟电路中。
总的来说,晶体管的三种工作状态分别是饱和状态、截止状态和放大状态。
它们分别对应着晶体管的导通、截止和放大功能,广泛应用于各种电子设备中。
通过对晶体管工作状态的理解,我们可以更好地应用晶体管,设计出更加高效和稳定的电子设备。
晶体管的工作状态
晶体管的工作状态(工作模式)/xmx028@126/blog/#m=0&t=1&c=fks_087074 083081082074084094086095085085080069080080086068085微电子技术2009-11-02 09:09:39 阅读81 评论0 字号:大中小晶体管有三种工作状态(工作模式)。
☆晶体管的放大状态--------晶体管的工作状态(或工作模式)有放大状态、截止状态、饱和状态和反向放大状态四种.放大状态就是输出电流与输入电流或者与输入电压成正比的一种工作状态。
在输出伏安特性曲线上,放大状态所处的范围对于BJT和FET有所不同。
(1)对于BJT:BJT的放大状态一般就是发射结正偏、集电结反偏的一种工作状态。
因为BJT是电流控制的器件,故放大状态的输出电流与输入电流成正比。
放大性能用电流放大系数表示(共基极组态是α和共发射极组态是β)。
对于共基极组态有:Ic=α Ie;对于共发射极组态有:Ic=β Ib。
对于共发射极组态的BJT,即使输入端(基极)开路,由于仍然保持为发射结正偏、集电结反偏,故也同样具有放大作用,即可把集电结反向饱和电流Ibco放大成βIbco、而输出所谓较大的穿透电流Ieco=Ibco+β Ibco=(1+β)Ibco。
并且,只要是发射结正偏,即使集电结0偏,BJT也仍然处于放大状态。
因为集电结中本来就存在较强的内建电场,反偏的效果只不过是增强其中的电场而已,并不改变集电结收集载流子的能力,所以在发射结正偏、集电结0偏时也具有放大作用。
自然,当集电结电压稍微变为正偏时,BJT即转变为饱和状态了(输出电流不再与输入电流成正比);因此,发射结正偏、集电结0偏的状态又称为临界饱和状态。
此外,在发射结0偏(即发射极-基极短路)、集电结反偏时,晶体管同样处于放大状态,只不过这时被放大的电流是集电结反向饱和电流Ibco的一部分,所以输出电流很小(小于Ieco,大于Ibco)。
晶体管三种工作状态的判断
【题目】
在如图所示电路中,V 6CC =U , Ω=3k C R ,Ω=10k B R ,25β=。
当输入电压U 1分别为3V ,1V 和-1V 时,试问晶体管处于何种工作状态?
【相关知识】
晶体管的输入和输出特性以及三种工作状态的判断。
【解题方法】
应用晶体管三种工作状态的条件和特点加以判别。
【解题过程】
由电路图可知,晶体管饱和时集电极电流近似为
2mA A 10
363C CC C =⨯=≈R U I 晶体管刚饱和时的基极电流为
/C B 2mA 80μA 25
I I ===β (1)当V 31=U 时
/B 6-3B BE 1B A 230A 10230A 10
107.03I R U U I >μ=⨯=⨯-=-= 显然,晶体管处于深度饱和状态。
(2)当V 11=U 时
/B 6-3B BE 1B A 30A 1030A 10
107.01I R U U I <μ=⨯=⨯-=-= 所以,晶体管处于放大状态。
(3)当V 11-=U 时,由于晶体管的基极和发射极之间加上了反向电压,则晶体管可靠截止。
【常见错误】
本例题常见问题是对晶体管三种状态的特点不了解,要注意温习。
例如晶体管饱和时,其集电极和发射极之间的压降近似等于零,相当于短路。
这样,根据电路分别计算集电极和基极的饱和电流也就不难了。
【总结】
本例题用基极实际输入电流与临界饱和电流比较,来判断晶体管的三种工作状态,方法比较简便。
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由图可知显然三极管导通,假设三极管工作在放大状态,则
I BS
VG VCES
(RC RE )
VG
(RC
RE )
12 50 (11)
0.12 mA
VB
RB 2 RB1 RB2
•VG
20 40 20
12
12V
IE
VB VBE RE
4 0.7 1
3.3mA
IB
IE
1
3.3 51
0.065 mA
10 12
2
0
解得Vi 2V
VILmax 2V
(2)当三极管饱和导通时,
I BS
VG VCES
RC
10 0.3 0.323mA 30 1
iB
Vi
VBE R1
VBE
(VBB ) R2
Vi
0.7 2
0.7 10 10
I BS
即Vi 0.7 1.07 0.323 2
解得Vi 3.49V VILmin 3.49V
∴ 三极管处于饱和状态
RB
方法二(适用于分析计算题): 33k
由于三极管发射结正偏,计算IB和IBS得
I BS
VG VCES
RC
12 0.3 0.2mA 30 2
IB
VG VBE RB
12 0.7 33
0.34mA
∵ IB>IBS
∴ 三极管处于饱和状态
+VG(+12V) RC 2k β =30
∵ 0<IB<IBS ∴ 三极管三极管处 于何种工作状态。
RB 33k
+VG(+12V) RC 1k
β =30
反相器电路如图所示,图中三极管为硅三极管。试 求:输入控制方波Vi由0V跳变到+6V时,
(1)三极管能否由截止转向饱和?
(2)若将R3改为1kΩ ,情况如何? (3)若不改变R3,换用β=15的管子又如何? (此题为2000高考题)
+VG(+6V) R3
R1 20k VI
2k β =30
R2
51k
-VGB(-6V)
(1) I BS
VG
R3
6 30 2
0.1mA
iB
VI
VBE R1
VBE
(VGB ) R2
6 0.7 20
0.7 6 51
0.13mA
∵ iB>IBS ∴ 三极管可以饱和
(2)
I BS
VG
R3
6 30 1
复1习、:根据PN结的偏置情况来判
断三极管的工作状态:
1)、放大状态 发射结正偏,集电结反偏
2)、截止状态 发射结反偏,集电结反偏
3)、饱和状态
发射结正偏,集电结正偏
复习:2、通过计算判别三极管
工作状态的方法:
1)、先判断三极管是截止还是导通:
若VBE≤0.5V,三极管处于截止状态; 若VBE≥0.5V,三极管导通。
2)、导通后再判断三极管是处于放大 状态还是饱和状态:
求出IBS=
例1
判断图示电路三极管处
于何种工作状态。
+VG(+12V)
RB
RC
RB1
33k
2k
40k
β =30 RB2
20k
+VG(+12V) RC 1k β =50
RE 1k
方法一(适用于填空和选择题):
∵ 三极管发射结正偏,且RB<βRC
小 结:
在判断三极管的工作状态时,对于固定偏置 式电路通常采用先求出和,然后比较大小得出 结论,而分压式偏置电路因为只有放大状态时 关系式才成立,所以通常用假设法。
作业:
+VG(+10V)
三极管的开关条件为: VBE≤0,三极管截止,相 当于开关断开;
VI
iB≥IBS,三极管饱和导通,相当 于开关闭合。
R1 2k
R2 10k
RC 1k β =30
-VGB(-10V)
(1)当三极管截止时,IB=0,则
VBE
Vi
Vi (VBB ) R1 R2
• R1
0
即Vi
Vi
0.2mA
∵ 0<iB<IBS ∴ 三极管不可以饱和
(2)
I BS
VG
R3
6 15 2
0.2mA
∵ 0<iB<IBS ∴ 三极管不可以饱和
反相器电路如图所示,
(1)若VBE=0V,三极管可靠截止,求允许输入低电平 VIL的最大值为多少? (2)若使三极管临界饱和,求允许输入高电平VIH的最 小值为多少?