三極管倒置狀態3大應用,電源設計該熟知!
發布時間:2014-12-11 責任編輯:sherryyu
【導讀】電源研發設計都會應用到三極管,而日常的電源研發設計中,工程師也都了解三極管的倒置狀態:倒置狀態,飽和狀態,倒截止態,放大狀態的秒速。這裏重點為大家介紹的是電源設計中三極管的倒置狀態怎麼應用的?
日常的電源研發設計中,工程師們一般了解的三極管的倒置狀態的描述其實就是集電結正偏,發射結反偏,為倒置狀態;集電結正偏,發射結正偏,為飽和狀態;集電結反偏,發射結反偏,為倒截止態;集電結反偏,發射結正偏,為放大狀態。
可以說,在電路設計中當NPN型三極管的三個電極電位關係為UE>UB>UC時,三極管內兩個PN結的狀態為be結反偏,bc結正偏。這時三極管工作在“倒置”狀態。倒置狀態的三極管其工作原理與放大狀態相似,bc結正偏時,集電區發射電子,一部分自由電子在基區和空穴複合形成基極電流,另一部分電子被反偏的發射結“收集”形成發射極電流。
倒(dao)置(zhi)時(shi)由(you)於(yu)三(san)極(ji)管(guan)集(ji)電(dian)區(qu)摻(chan)雜(za)濃(nong)度(du)不(bu)高(gao),發(fa)射(she)的(de)電(dian)子(zi)少(shao),同(tong)時(shi)由(you)於(yu)發(fa)射(she)區(qu)麵(mian)積(ji)小(xiao),最(zui)終(zhong)收(shou)集(ji)的(de)電(dian)子(zi)也(ye)少(shao),形(xing)成(cheng)的(de)電(dian)流(liu)很(hen)小(xiao),因(yin)此(ci)三(san)極(ji)管(guan)沒(mei)有(you)放(fang)大(da)能(neng)力(li)。倒(dao)置(zhi)狀(zhuang)態(tai)的(de)三(san)極(ji)管(guan)β是小於1的。當增大“倒置”三極管的基極電流時,倒置的三極管也可以進入飽和狀態,但這時基極電流較大,同時管子的導通壓降比正接時要小得多。
我們一般對於三極管倒置放大的理解是①三極管工作於倒置狀態時相當於把發射極與集電極對調使用(即集電極當作發射極使用,發射極當作集電極使用),倒置時的三極管同樣具有三種工作狀態。但是等效集電極電流(IE)與基極電流的比值即β要yao比bi正zheng接jie時shi小xiao得de多duo,所suo以yi要yao使shi倒dao置zhi的de三san極ji管guan進jin入ru飽bao和he區qu,所suo需xu的de基ji極ji驅qu動dong電dian流liu要yao比bi正zheng接jie時shi大da得de多duo,但dan是shi倒dao置zhi時shi的de管guan壓ya降jiang要yao比bi正zheng接jie時shi的de小xiao。
這裏我們總結了關於三極管倒置狀態的應用的三種狀況。
首先是,TTL數字集成電路中作為信號輸入用的多發射極三極管,當輸入為高電平1時,就是一個倒置使用的三極管。三極管在倒置使用時,它的兩個PN結的偏置情況與工作在放大狀態時是相反的:發射結反向偏置,集電結正向偏置。因此,集電結可能燒毀,而發射結可能擊穿。但是,由於工作於倒置狀態的三極管的電壓放大倍數β通常很小,如平麵三極管倒置使用時的β值約為0.1~0.5,因此一般不會出現燒壞的情況。目前已經很少使用三極管作倒置狀態。

然後是,在使用萬用表檢測判斷三極管的三個電極時,可以通過“三顛倒”方法找到基極和並判斷三極管的管型,而集電極和發射極的判斷就需使用三極管的倒置狀態。以NPN型三極管為例,萬用表選擇歐姆檔的R×100或R×1K量程,按照圖1所示,用手指捏住三極管的基極和未知電極,將萬用表黑表筆接未知電極Y,紅表筆接X極,觀察表針偏轉角度。再按照圖2所(suo)示(shi)連(lian)接(jie),觀(guan)察(cha)表(biao)針(zhen)偏(pian)轉(zhuan)角(jiao)度(du)。比(bi)較(jiao)兩(liang)次(ci)指(zhi)針(zhen)偏(pian)轉(zhuan)角(jiao)度(du),偏(pian)轉(zhuan)大(da)的(de)那(na)一(yi)次(ci)黑(hei)表(biao)筆(bi)接(jie)的(de)是(shi)集(ji)電(dian)極(ji)。這(zhe)種(zhong)判(pan)斷(duan)方(fang)法(fa)的(de)兩(liang)種(zhong)接(jie)線(xian)方(fang)式(shi)對(dui)應(ying)了(le)三(san)極(ji)管(guan)的(de)兩(liang)種(zhong)狀(zhuang)態(tai):放大狀態和倒置狀態。其中指針偏轉小的那次,黑表筆(萬用表內直流電源正極)接三極管的發射極。此時,三極管三個電極的電位關係為UE>UB>UC,三極管工作在倒置狀態,萬用表表針偏轉所通過的電流為發射極電流,因為這個電流較小,所以指針偏轉較小。
另一種接線方式對應為三極管的放大狀態,通過指針的電流為集電極電流這個電流較大,對應萬用表的指針偏轉也較大。

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