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?,集電極閘門的閘口開(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
- 是否存在有關(guān) PCB 走線電感的經(jīng)驗(yàn)法則?
- 一文看懂電壓轉(zhuǎn)換的級(jí)聯(lián)和混合概念
- 第12講:三菱電機(jī)高壓SiC芯片技術(shù)
- 準(zhǔn) Z 源逆變器的設(shè)計(jì)
- 貿(mào)澤電子持續(xù)擴(kuò)充工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品陣容
- 低功耗嵌入式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
- 如何通過(guò)基本描述找到需要的電容?
技術(shù)文章更多>>
- 聯(lián)發(fā)科與NVIDIA合作 為NVIDIA 個(gè)人AI超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)NVIDIA GB10超級(jí)芯片
- 國(guó)產(chǎn)工業(yè)核心零部件崛起背后,華丞電子的智慧與突破
- 歐盟新規(guī)實(shí)施:新車必須安裝
- 破局時(shí)效,跨越速運(yùn)領(lǐng)航零擔(dān)快運(yùn)新征途
- 瑞典名企Roxtec助力構(gòu)建安全防線
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
云計(jì)算
云母電容
真空三極管
振蕩器
振蕩線圈
振動(dòng)器
振動(dòng)設(shè)備
震動(dòng)馬達(dá)
整流變壓器
整流二極管
整流濾波
直流電機(jī)
智能抄表
智能電表
智能電網(wǎng)
智能家居
智能交通
智能手機(jī)
中電華星
中電器材
中功率管
中間繼電器
周立功單片機(jī)
轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
自耦變壓器
自耦調(diào)壓器
阻尼三極管
組合開(kāi)關(guān)