利用NPN型三極管實現(xiàn)恒流源放電電路

晶體管主要分三極管和場效應管，場效應管的應用常見于電源電路中，三極管則應用于很多信號放大場合，對三極管的學習更具有普遍性。

三級管分NPN型晶體管和PNP型晶體管，實際上，當能夠掌握NPN型晶體管的特性后，PNP型晶體管的特性也能夠基本了解了。

NPN晶體管的電路模型如下：

三個引腳分別代表三極管的基(BASE)極，發(fā)射(EMITTER)極和集電(COLLECTOR)極，簡要等效模型如下：

BE之間相當于二極管，CE之間相當于可調(diào)電阻，電阻調(diào)節(jié)范圍可從幾Ω到無窮大，也即CE之間可相當于類似短路或者斷路狀態(tài)。

想要分析三極管電路，首先要清楚三極管的特征方程：

以上三極管特征方程無論是NPN管還是PNP管都符合，對于NPN管，電流流向如下：

等效圖中流向為：

ib從B極流向E極，ic從C極流向E極，β是三極管的放大倍數(shù)，數(shù)值在幾十到幾百之間，受工藝影響比較大。

然而，三極管的特征方程并非一直滿足，三極管滿足特征方程時，三極管所處狀態(tài)稱為三極管的放大區(qū)，而當三極管處于飽和區(qū)和截止區(qū)時，三極管的分析無法使用特征方程進行分析，對于三極管的飽和區(qū)和截止區(qū)，采用等效模型可以如下定義：

·如果降到最小值，都實現(xiàn)不了，則稱為“飽和”；

·如果增到最大值（開路），都實現(xiàn)不了，則稱為“截止”。

采用恒流源放電電路對三極管進行初步認識。

如圖所示為V2電源的恒流源放電電路，VBE一般定為0.7V，計算I1大?。?/p>

由計算可得，C極一直有1mA電流流動，且不隨V2的變化而變化，從而形成恒流放電電路。

由以上分析得出，C極電流的流動不隨V2的影響，但是假設當V2=1V時，顯然V2

實際滿足條件為：

一般情況下，β>>1，故都采用。

從恒流源放電電路出發(fā)，簡要說明求解三極管電路的步驟：

1. 先假定三極管處于放大區(qū)，計算出各極電壓電流；
2. 根據(jù)計算結果，反推的取值是否合理，從而判斷第一步的假設是否合理。

根據(jù)恒流源放電電路的參數(shù)計算，V2=15V時，

根據(jù)計算，Uce顯然為合理值，Rce=10.7kΩ可理解為三極管只需要把Rce調(diào)整為10.7kΩ，即可使V2的放電維持1mA，等效圖如下：

當V2=3V時，電路如下：

假設三極管仍處于放大區(qū)，I1=1mA，此時Uce=3-4.3=-1.3V，顯然，這是不合理的。

V2=3V時，可以看出，Rce減小到0，也無法使成立，因此此時三極管處于飽和區(qū)，而非放大區(qū)，此時三極管的特性應滿足飽和區(qū)的特性，而非放大區(qū)的特性。

事實上，作為半導體器件，三極管CE的電阻無法降到0Ω，所以，一般Uce電壓只能降到約0.2V，稱之為飽和管壓降。

三極管小結：

·三極管是否處于放大區(qū)，性質(zhì)截然不同；

·三極管電路計算一般先假設三極管處于放大區(qū)，再反推Uce確認是否合理；

·三極管β值一般認為在100數(shù)量級，但不會去計較具體是多少，如果一個電路非得β=100才能工作，那就是失敗的設計，因為沒法找到這么精準合適的三極管；

·實際三極管造出來后會篩選一遍放大倍數(shù)，后綴名會體現(xiàn)放大倍數(shù)的大體檔位；

·三極管并不知道自己在電路中是干什么的，它只是盡力使自己滿足的性質(zhì)，電路整體表現(xiàn)出來的特性是人設計并取名的結果。