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
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺(tái)
- 中微公司成功從美國(guó)國(guó)防部中國(guó)軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無(wú)線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(九)——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
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