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三极管有哪三种工作状态,各状态下电压和电流各有什么特点?

网友发布 2023-07-22 12:35 · 头闻号仪器机械

三极管有放大、饱和、截止三种工作状态

一、三种工作状态的特点

1.三极管饱和状态下的特点

要使三极管处于饱和状态,必须基极电流足够大,即IB≥IBS。三极管在饱和时,集电极与发射极间的饱和电压(UCES)很小,根据三极管输出电压与输出电流关系式UCE=EC-ICRC,所以IBS=ICS/β=EC-UCES/β≈EC/βRC。三极管饱和时,基极电流很大,对硅管来说,发射结的饱和压降UBES=0.7V(锗管UBES=-0.3V),而UCES=0.3V,可见,UBE>0,UBC>0,也就是说,发射结和集电结均为正偏。

三极管饱和后,C、E 间的饱和电阻RCE=UCES/ICS,UCES 很小,ICS 最大,故饱和电阻RCES很小。所以说三极管饱和后G、E 间视为短路,饱和状态NPN 型三极管等效电路

2.三极管截止状态下的特点

要使三极管处于截止状态,必须基极电流IB=0,此时集电极IC=ICEO≈0(ICEO 为穿透电流,极小),根据三极管输出电压与输出电流关系式UCE=EC-ICRC,集电极与发射极间的电压UCE≈EC。

三极管截止时,基极电流IB=0,而集电极与发射极间的电压UCE≈ECO 可见,UBE≤0,UBC<0,也就是说,发射结和集电结均为反偏。三极管截止后,C、E 间的截止电阻RCE=UCE/IC,UCES 很大,等于电源电压,ICS 极小,C、E 间电阻RCE 很大,所以,三极管截止后C、E 间视为开路,截止状态的NPN 型三极管等效电路。

3.三极管放大状态下的特点

要使三极管处于放大状态,基极电流必须为:01V 以上,UBE>0,UBC<0,也就是说,发射结正偏,集电结反偏。

三极管在放大状态时,IB 与IC 成唯一对应关系。当IB 增大时,IC 也增大,并且1B 增大一倍,IC 也增大一倍。所以,IC 主要受IB 控制而变化,且IC 的变化比IB 的变化大得多,即集电极电IC=β×IB

二极管的导通电压是二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7v,锗管为0.3v)。?

正向特性:在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。

只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2v,硅管约为0.6v)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3v,硅管约为0.7v),称为二极管的“正向压降”。?

反向特性:在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。

当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。

二极管的工作原理:晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。

扩展资料:

当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。

当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。

当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

正向导通压降是在管子正向导通的时候,二极管两端的电压,也就是它引起的压降;死区电压是它的门坎电压,也就是说,在这个电压以下时,即使是正向的,它也不导通。

参考资料:

二极管原理 ?百度百科

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