三極管的三區(qū)含義介紹

★★★Triode-1---三極管的三個(gè)區(qū)★★★

引言：BJT內(nèi)部含有兩個(gè)背靠背，互相影響的PN結(jié)，當(dāng)這兩個(gè)PN結(jié)的偏置條件（正偏還是反偏）不同時(shí)，BJT將呈現(xiàn)出不同的特性和功能，對(duì)應(yīng)四種工作狀態(tài)：放大、飽和、截止、倒置。

€1.三極管的模型等效理解

圖1-1：二極管的物理結(jié)構(gòu)

圖1-2：雙二極管等效三極管

圖1-3：雙二極管等效三極管

從圖1-1到圖1-3可以將BJT簡(jiǎn)單視為兩個(gè)二極管的疊加。

€2.放大區(qū)

BJT是電流型元件，放大區(qū)的電流放大作用本質(zhì)是內(nèi)部載流子由發(fā)射極向集電極的定向運(yùn)動(dòng)。為了確保內(nèi)部載流子能做這樣的定向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電流放大，要求NPN或者PNP的發(fā)射結(jié)加正向偏置電壓（正偏電壓大于開啟電壓），集電結(jié)加反向偏置電壓。

圖1-4：三極管導(dǎo)通時(shí)電流流向

其中：B：基極，E：發(fā)射極，C：集電極

€3.飽和區(qū)

BJT的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向偏置的區(qū)域?yàn)轱柡蛥^(qū)，在該區(qū)域內(nèi)，有VCE≤VBE。因此集電結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被削弱，集電結(jié)收集載流子的能力減弱，這時(shí)Ib即使增加，Ic也增加不多。對(duì)于小功率管，認(rèn)為當(dāng)VCE=VBE時(shí)（即VBC=0），BJT處于臨界飽和狀態(tài)。但在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)集電結(jié)上所加的正向偏置電壓較小（硅管＜0.4V，鍺管＜0.1V）時(shí)，集電結(jié)收集載流子的能力仍然較強(qiáng)，結(jié)電壓對(duì)電流的控制作用和放大狀態(tài)接近。

€4.截止區(qū)

BJT的截止區(qū)是指集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)，集電極和發(fā)射極互不相通，此時(shí)基極、集電極、發(fā)射極電流都為0，三極管此時(shí)已經(jīng)失去了電流放大的作用。集電結(jié)反向偏置，發(fā)射結(jié)上的偏置電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通（開啟）電壓。

這三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，可以通過(guò)輸入電壓或者相應(yīng)的輸入電流來(lái)控制，例如放大狀態(tài)時(shí)，隨著輸入電流的增大，當(dāng)輸出電流在負(fù)載電阻上的壓降等于電源電壓時(shí)，則電源電壓就完全落在負(fù)載電阻上。于是集電結(jié)就變?yōu)?偏壓并進(jìn)而變?yōu)檎珘海煞糯鬆顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)。當(dāng)輸入電壓反偏時(shí)，則發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都成為了反偏，沒有電流通過(guò)，即為截止?fàn)顟B(tài)。

正偏與反偏的區(qū)別：對(duì)于NPN晶體管，當(dāng)發(fā)射極接電源正極、基極接負(fù)極時(shí)，則發(fā)射結(jié)是正偏，反之為反偏；當(dāng)集電極接電源負(fù)極時(shí)、基極或發(fā)射極接正極時(shí)，則集電結(jié)反偏，反之為正偏?？傊?dāng)P型半導(dǎo)體一邊接正極，N型半導(dǎo)體一邊接負(fù)極時(shí)，則為正偏，反之為反偏。

審核編輯：劉清