3.2三极管的开关特性及三极管门电路 3.三极管的三种工作状态 VCC Vcc/Rc IBs IB4=IBs Ip3 IB2 UBE B IBI A 0.7V Vcc (1)截止状态：当u小于三极管发射结死区电压时，g=ICo0, Ic=Ico0,UCE~VCC,三极管工作在截止区，对应图中的A点。 三极管工作在截止状态的条件为：发射结反偏或小于死区电压 心机电学院电气工程系 上一页下一页 回目录 退出
机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 （1）截止状态：当uI小于三极管发射结死区电压时，IB＝ICBO≈0， IC＝ICEO≈0，UCE≈VCC，三极管工作在截止区，对应图中的A点。 三极管工作在截止状态的条件为：发射结反偏或小于死区电压 3．三极管的三种工作状态 CC UBE + - + +V + - T 3 B I R e b I u R I C b C c UCE - V C I CS B1 I 0.7V B5 /RC C I B2 B I B3 D =0 I I B I I = BS CC E V CE A U I CC B4 3.2 三极管的开关特性及三极管门电路
3.2三极管的开关特性及三极管门电路 (2)放大状态：当U为正值且大于死区电压时，三极管导通。有 1。=0-U匙≈4 R 此时，若增加山1，则g↑，Ic↑，UCE,工作点沿着负载线由A点→B点 →C点D点向上移动。在此期间，三极管工作在放大区， 其特点为Ic=IB。 三极管工作在放大状态的条件为：发射结正偏，集电结反偏 Q+VCC IBs 4=IBS R IB3 IB2 BE IBI IB-0-UCE 0.7 Vcc 机电学院电气工程系 上一页下一页回目录 退出
机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 此时，若增加uI，则IB↑，IC↑，UCE↓，工作点沿着负载线由A点→B点 →C点→D点向上移动。在此期间，三极管工作在放大区， 其特点为IC＝βIB。 三极管工作在放大状态的条件为：发射结正偏，集电结反偏 （2）放大状态：当UI为正值且大于死区电压时，三极管导通。有 b I b I B E B R U R U U I − = V C I CS B1 I 0.7V B5 /RC C I B2 B I B3 D =0 I I B I I = BS CC E V CE A U I CC B4 3.2 三极管的开关特性及三极管门电路 CC UBE + - + +V + - T B I R e b I u R I C b C c UCE -
(3)饱和状态： 继续增加W,当UcE=UE=0.7V时， 集电结变为零偏， 称为临界饱和状态，对应E点。此时的集电极电流为ICs,基极电流为Is。 集电极饱和电流1='c-0.7V≈ Rc 基极临界饱和电流！s= Ics Vce R B BRc 若继续增加w山，I会继续增加，UCE<UE=0.7V,集电结正偏，三极管进 入饱和状态。Ic≈Ics基本不变，UcE=Ucs0.3V。 电压条件为：发射结正偏，集电结也正偏。 三极管工作在饱和状态的电流条件捋：IB>IBs 临界饱和 一B5 4=IBS IB3 IB2 IBI 0. 机电学院电气工程系 上一页 回目录 退出
机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 V C I CS IB1 0.7V B5 /RC C I B2 B I B3 D =0 I I B I I = BS CC E V CE A U I CC B4 若继续增加uI ，IB会继续增加，UCE<UBE＝0.7V，集电结正偏，三极管进 入饱和状态。IC≈ICS基本不变，UCE＝UCES ≈0.3V。 电压条件为：发射结正偏，集电结也正偏。 三极管工作在饱和状态的电流条件为：IB＞IBS （3）饱和状态：继续增加uI，当UCE＝UBE＝0.7V时，集电结变为零偏， 称为临界饱和状态，对应E点。此时的集电极电流为ICS，基极电流为IBS。 C CC C CC CS R V R V I = - 0.7V 集电极饱和电流 C CS CC BS R I V I 基极临界饱和电流 = = CC 临界饱和 UBE + - + +V + - T B I R e b I u R I C b C c UCE -
3.2三极管的开关特性及三极管门电路 三种工作状态比较 工作状态 截止 放大 饱和 条件 IB≈0 0<Ig<IBs Ig>Ins 偏值情况 发射结电压< 发射结正偏 发射结正偏 死区电压 集电结反偏 集电结正偏 工 集电极电 流 Ic≈0 Ic≈BLB Ic Ics =Vcc/Rc 作 管压降 Uce≈Vcc UCE =VCC-IcRC UCE =UCES =0.3V /B- B 特 近似的等 效电路 6 0.7V 0.7V 点 C、E间等 效电阻 很大 可变 很小 相当开关断开 相当开关闭合
工作状态 截 止 放 大 饱 和 条 件 工 作 特 点 偏值情况 集电极电 流 管压降 近似的等 效电路 C、E间等 效电阻 IB 0 0 B BS ＜I ＜I B BS I ＞I I C 0 C B I I C CS CC C I = I =V / R UCE VCC CE CC C RC U =V − I UCE = UCES = 0.3V 三种工作状态比较 发射结电压＜ 死区电压 发射结正偏 集电结反偏 发射结正偏 集电结正偏 很大 相当开关断开 可变 很小 相当开关闭合 3.2 三极管的开关特性及三极管门电路 b c e 0.7V IB IC β IB c b e b c e 0.7V IB CS I
3.2三极管的开关特性及三极管门电路 例3.2.1电路及参数如图所示，设输入电压U=3V,三极管的UE0.7V。 (1)若B=60,试判断三极管是否饱和，并求出I和U。的值。 解：根据饱和条件IB>Is解题。 3-07 0.023mA) 9+c(+12V) 100 -12-≈0.020(mA) RC 10k2 BRc 60x10 R ,Ig>Igs.三极管饱和。 □ 12=ls-名=2≈12mA V E + 100k2 uo R。10 Uo=Ucs≈0.3V (2)将R改为6.8kW,重复以上计算。 IB不变，仍为0.023mA1s= Vc=12 ≈0.029(m4) BRc60×6.8 :1B<Is.三极管处在放大状态。Ic=B×Ig=60×0.023≈1.4(mA) Uo=Uce='cc-1c×R。=12-1.4×6.8≈2.48(V) 心机电学院电气工程系 上一页 下一页回目录 退出
机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 解： 根据饱和条件IB＞IBS解题。 例3.2.1 电路及参数如图所示，设输入电压UI =3V，三极管的UBE =0.7V。 （1）若β＝60，试判断三极管是否饱和，并求出IC和UO的值。 （2）将RC改为6.8kW，重复以上计算。 0.023( ) 100 3-0.7 I B = mA0.020( ) 60 10 12 mA C CC B S = = R V I ∵IB＞IBS ∴三极管饱和。 1.2( ) 10 12 mA C CC C = CS = = R V I I UO = UCES 0.3V IB不变，仍为0.023mA 0.029( ) 60 6.8 12 mA C CC B S = = R V I ∵IB＜IBS ∴三极管处在放大状态。 60 0.023 1.4(mA) I C = I B = - 12 -1.4 6.8 2.48(V) UO = UCE =VCC I C RC = + + +V _ - T 3 100kΩ R CC R u b I （+12V） u C O 10kΩ 3.2 三极管的开关特性及三极管门电路