三極管的倒置狀態及其作用
發布時間:2021-01-15 責任編輯:lina
【導讀】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。
1、什麼是三極管的倒置狀態?
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。
2、對三極管倒置狀態的分析
實際上,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xing成cheng發fa射she極ji電dian流liu。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guanβ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。

來源:Market&Markets
3、對三極管倒置放大的理解
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)。
4、三極管倒置狀態的應用
①TTL 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。
②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(san)極(ji)管(guan)工(gong)作(zuo)在(zai)倒(dao)置(zhi)狀(zhuang)態(tai),萬(wan)用(yong)表(biao)表(biao)針(zhen)偏(pian)轉(zhuan)所(suo)通(tong)過(guo)的(de)電(dian)流(liu)為(wei)發(fa)射(she)極(ji)電(dian)流(liu),因(yin)為(wei)這(zhe)個(ge)電(dian)流(liu)較(jiao)小(xiao),所(suo)以(yi)指(zhi)針(zhen)偏(pian)轉(zhuan)較(jiao)小(xiao)。另(ling)一(yi)種(zhong)接(jie)線(xian)方(fang)式(shi)對(dui)應(ying)為(wei)三(san)極(ji)管(guan)的(de)放(fang)大(da)狀(zhuang)態(tai),通(tong)過(guo)指(zhi)針(zhen)的(de)電(dian)流(liu)為(wei)集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)這(zhe)個(ge)電(dian)流(liu)較(jiao)大(da),對(dui)應(ying)萬(wan)用(yong)表(biao)的(de)指(zhi)針(zhen)偏(pian)轉(zhuan)也(ye)較(jiao)大(da)。
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