晶體三極管工作條件及工作狀態(tài)的判斷

晶體三極管工作條件及工作狀態(tài)的判斷晶體三極管有三個工作區(qū)，即放大區(qū)、截止區(qū)、飽和區(qū)。電路設(shè)計時，可根據(jù)電路的要求，讓晶體管工作在不同的區(qū)域以組成放大電路、振蕩電路、開關(guān)電路等，如果三極管因某種原因改變了原來的正常工作狀態(tài)，就會使電路工作失常;電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障，這時就要對故障開展分析，首要的工作就是按前述方法檢查三極管的工作狀態(tài)。為了對晶體管工作在三個區(qū)域的情況有一個較明確的認(rèn)識。對于具體的檢測工作，要注意兩點問題：一是最好使用內(nèi)阻較大的數(shù)字萬用表開展測量，以減少測量誤差，同時防止直接測量時因萬用表的內(nèi)阻小引起三極管工作狀態(tài)的改變；二是最好分別測量晶體三極管各極對地的電壓，然后計算出Ube.Ube或Uce的值，防止誘發(fā)電路故障的可能性。一、晶體管工作的條件.集電極電阻Rc：在共發(fā)射極電壓放大器中，為了取出晶體管輸出端的被放大信號電壓Use（動態(tài)信號），需要在集電極串接一只電阻Reo這樣一來，當(dāng)集電極電流Ic通過時，在Re上產(chǎn)生一電壓降IcRc,輸出電壓由晶體管c-e之間取出，即Usc=Uce=Ec-IcRc,所以Use也和IcRc一樣隨輸入電壓Ui的發(fā)生而相應(yīng)地變化。.集電極電源Ec（或Vcc）：Ec保證晶體管的集電結(jié)處于反向偏置，使管子工作在放大狀態(tài)，使弱信號變?yōu)閺娦盘?。能量的來源是靠Ec的維持，而不是晶體管自身。.基極電源Eb：為了使晶體管產(chǎn)生電流放大作用，除了保證集電結(jié)處于反向偏置外，還須使發(fā)射結(jié)處于正向偏置，Eb的作用就是向發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓，并配合適當(dāng)?shù)幕夒娮鑂b,以建立起一定的靜態(tài)基極電流lb。當(dāng)Vbe很小時，Ib=O,只有當(dāng)Vbe超過某一值時（硅管約0.5V,錯管約0.2V,稱為門檻電壓），管子開始導(dǎo)通，出現(xiàn)lb。隨后，lb將隨Vbe增大而增大，但是，Vbe和lb的關(guān)系不是線性關(guān)系：當(dāng)Vbe大于0.7V后，Vbe再增加一點點，1b就會增加很多。晶體管充分導(dǎo)通的Vbe近似等于一常數(shù)（硅管約0.5V,鑄管約0.5V）o.基極偏流電阻Rb：在電源Eb的大小已經(jīng)確定的條件下，改變Rb的阻值就可以改變晶體管的靜態(tài)電流1b,從而也改變了集電極靜態(tài)電流Ic和管壓降Vee,使放大器建立起合適的直流工作狀態(tài)。二、晶體管工作狀態(tài)的判斷晶體三極管工作在放大區(qū)時，其發(fā)射結(jié)（b、e極之間）為正偏，集電結(jié)（b、c極之間）為反偏。對于小功率的NPN型硅，呈現(xiàn)為Vbe^O.7V,VbcOV,對于小功率PNP型錯管，Vbe心-0.2V,Vbc>OV0如果我們在檢測電路中發(fā)現(xiàn)晶體三極管極間電壓為上述數(shù)值，即可判斷該三極管工作在放大區(qū)，由該三極管組成的這部分電路為放大電路。另外，在由晶體管組成的振蕩電路中，其三極管也是工作在放大區(qū)，但由于三極管的輸出經(jīng)選頻諧振回路并同相反應(yīng)到其b、C極之間，使電路起振，那么b、e極之間的電壓Ube,對于硅管來說就小于0.7V了（一般為0.2V左右）。如果我們檢測出VbeOV（不大于Vbe的值）；對于小功率NPN型錯管，類似地有Vbe>0.2V（略大于工作在放大區(qū)時的值），Vbc>OV（不大于Vbe的值）。對于PNP型的晶體管，上述電壓值的符號相反，即小功率的PNP型硅管，Vbe>-0.7V,Vb〈OV（不小于Vbe的值；小功率PNP型鑄管，VbeW-2V,Vbc〈OV（不小于Vbe的值）。一般情況下，此時的Vee-0.3V（硅管）或Vce-0.IV（錯管），如果我們檢測出電路中的晶體三極管極間電壓符合上述情況，則可判斷該三極管工作在飽和區(qū)。需要指出一點的是：在有些電子電路中，如開關(guān)電路、數(shù)字電路等，三極管工作在截止區(qū)與飽和區(qū)之間相互轉(zhuǎn)換,如附圖所示。當(dāng)A點為0V時，EB通過RI、R2分壓使基極處于負(fù)電壓，發(fā)射結(jié)反偏；同時集電結(jié)也是反偏的，那么三極管T截止；當(dāng)A點輸入為6V時，RI、R2分壓使三極管發(fā)射結(jié)正偏，產(chǎn)生足夠大的基極電流使三極管飽和導(dǎo)通，輸出端L約為0.3V,此時集電結(jié)也