三極管是一個以基極電流來驅動流過集電極電流的元器件,它的工作原理很像一個可控制的閥門。
三極管具有三個工作狀态,當三極管用于不同目的時,它的工作狀态是不同三極管的三種狀态,分别是截止狀态、放大狀态、飽和狀态;也叫三個工作區域,分别為:截止區、放大區、飽和區。
1、三極管工作原理-截止狀态
當加在三極管發射結的電壓小于PN結的導通電壓,基極電流為零,集電極電流和發射極電流都為零,集電極和發射極互不相通。三極管這時失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當于開關的斷開狀态,我們稱三極管處于截止狀态。 這就相當于一個關緊了的水龍頭,水龍頭裡的水是流不出來的。
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2、三極管工作原理-放大狀态
當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并處于某一恰當的值時,三極管的發射結正向偏置,集電結反向偏置,這時基極電流對集電極電流起着控制作用,使三極管就會進入放大狀态。其電流放大倍數β=ΔIc/ΔIb,這時三極管處放大狀态。
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在放大狀态下,三極管就相當于是一個受控制的水龍頭,水龍頭流出水流的大小受開關(基極)控制,開關擰大一點,流出的水就會大一點。也就是放大狀态下,基極的電流大一點,集電極的電流也會跟着變大!并且ic與ib存在一定比例關系,ic = β ib,β是直流電流放大系數,表示三極管放大能力的大小。
3、三極管工作原理-飽和狀态
當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并當基極電流增大到一定程度時,集電極電流不再随着基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不怎麼變化,這時三極管失去電流放大作用,集電極與發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當于開關的導通狀态。三極管的這種狀态我們稱之為飽和導通狀态。
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在飽和狀态下,三極管集電極電流的大小已經不受基極電流的控制,集電極電流與基極電流不再成比例關系。飽和狀态下的三極管基極電流變大時,集電極電流也不會變大了,這就相當于水龍頭的開關已經開得比較大了,開關再開大時,流出的水流也不會再變大了。
所以能大緻得出結論,當向三極管的基極輸入正極性信号時,其基極電流會增大,容易進入飽和狀态;當向三極管的基極輸入負極性信号時,其基極電流會減小,容易進入截止狀态。
因此,解決輸入信号送入放大電路能否順利放大,主要是檢查最大值(一般為正極性)的輸入信号、最小值(一般為負極性)的輸入信号是否引起放大電路中三極管進入了飽和狀态、截止狀态,如果兩種輸入信号都沒有使三極管進入飽和、截止狀态,那麼該範圍的輸入信号送入放大電路後能被順利放大。如果兩種輸入信号使三極管進入飽和或截止狀态,則不能順利放大,會引起信号飽和失真或截止失真。
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