要想掌握三極管開關電路的飽和狀態,該怎麼做?
發布時間:2015-04-24 責任編輯:echolady
【導讀】在電路設計中,三極管絕對是電路中的核心元件,三極管開關dianlubenshigongchengshibixuzhangwodejibenzhishi,danshidaduoshudoubushulian,benwenjiulaifenxisanjiguandebaohezhuangtai,xiwangnenggouduisanjiguankaiguandianlubugoushulianzhangwodegongchengshimenyousuobangzhu。
簡單的畫了一個最基本的電路模型,我們先假設這個三極管的Vbe=0.7v,Hfe=10,Icm=100mA來展開討論。

三極管開關電路模型
下麵我們來討論下究竟什麼叫三極管的飽和,到底什麼是飽和壓降,BE正偏,BC反偏就是飽和呢,還是當晶體管處於飽和狀態時,其基極電流對晶體管的控製將失去作用呢?
1、當我們調節可調電阻,R1,使R1=4.3K時,通過歐姆定律我們可以計算得到,Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA,那我們就可以計算出IC=Hfe*Ib=10mA,假如這個時候我調節R3,使R3=500歐姆,通過計算我們可以得到Vc=5-(10mA*0.5K)=0V,這個時候我們來看三極管三個極的電壓,Vb=0.7,Vc=0,Ve=0。
2、當我們調節可調電阻,R1,使R1=4.3K時,通過歐姆定律我們可以計算得到,Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA,那我們就可以計算出IC=Hfe*Ib=10mA,假如這個時候我調節R3,使R3=1K歐姆,通過計算我們可以得到Vc=5-(10mA*1K)=-5V,回出現-5V嗎,當然不會,因為沒有負壓,所以Vc的電壓會停留在0V,那這個時候我們再來看下Ic到底是多少。
通過歐姆定律我們可以計算出:
Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA,而不是10mA,這個是為什麼呢?
這個時候我們來看三極管三個極的電壓,Vb=0.7,Vc=0V,Ve=0V。
3、當我們調節可調電阻,R1,使R1=2.15K時,通過歐姆定律我們可以計算得到:
Ib=(5-0.7)/2.15K=2mA
那我們就可以計算出IC=Hfe*Ib=20mA,假如這個時候我調節R3,使R3=1K歐姆,通過計算我們可以得到Vc=5-(20mA*1K)=-15V,回出現-15V嗎,當然也不會,同樣因為沒有負壓,所以Vc的電壓會停留在0V,那這個時候我們再來看下Ic到底是多少。
通過歐姆定律我們可以計算出Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA,同樣還是5mA,而不是20mA,這個又是為什麼呢?
這個時候我們來看三極管三個極的電壓,Vb=0.7,Vc=0V,Ve=0V,假(jia)如(ru)三(san)極(ji)管(guan)的(de)飽(bao)和(he)狀(zhuang)態(tai)是(shi)正(zheng)如(ru)剛(gang)剛(gang)所(suo)定(ding)義(yi)的(de),那(na)以(yi)上(shang)三(san)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)都(dou)應(ying)該(gai)是(shi)飽(bao)和(he),但(dan)是(shi)實(shi)際(ji)三(san)極(ji)管(guan)飽(bao)和(he)了(le)嗎(ma),可(ke)以(yi)很(hen)肯(ken)定(ding)的(de)向(xiang)大(da)家(jia)保(bao)證(zheng)都(dou)沒(mei)有(you),為(wei)什(shen)麼(me)呢(ne),因(yin)為(wei)以(yi)上(shang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)Ic無論是10mA,5mA,5mA都離集電極的最大電流Icm=100mA很遠,那到底是那裏錯了,是書告訴我們的這個是這個BE正偏,BC反(fan)偏(pian)就(jiu)是(shi)飽(bao)和(he)結(jie)論(lun)錯(cuo)了(le),這(zhe)個(ge)是(shi)一(yi)個(ge)不(bu)負(fu)責(ze)任(ren)的(de)結(jie)論(lun),老(lao)師(shi)和(he)課(ke)本(ben)都(dou)沒(mei)有(you)能(neng)準(zhun)確(que)的(de)告(gao)訴(su)我(wo)們(men)什(shen)麼(me)是(shi)三(san)極(ji)管(guan),到(dao)底(di)基(ji)極(ji)是(shi)怎(zen)麼(me)來(lai)控(kong)製(zhi)集(ji)電(dian)極(ji)的(de)。
其實這個控製的過程就象我們用手去推一個閘門,讓水流過閘門的過程,我們力氣的大小就是基極電流Ib,閘門的開口大小就是Ib*Hfe,
閘門流過的水流就是Ic,所suo以yi假jia如ru集ji電dian極ji連lian到dao一yi個ge大da水shui庫ku,我wo們men用yong力li推tui,集ji電dian極ji閘zha門men的de閘zha口kou開kai的de越yue大da,水shui流liu就jiu會hui越yue大da,我wo們men不bu用yong力li推tui集ji電dian極ji閘zha門men的de閘zha口kou開kai的de變bian小xiao,水shui流liu就jiu會hui變bian小xiao,這zhe個ge時shi候hou水shui流liu的de大da小xiao會hui受shou到dao閘zha口kou的de大da小xiao控kong製zhi。所suo以yi假jia如ru集ji電dian極ji連lian到dao一yi個ge自zi來lai水shui管guan,我wo們men再zai用yong力li推tui,集ji電dian極ji閘zha門men的de閘zha口kou開kai的de跟gen個ge火huo力li發fa電dian站zhan的de煙yan囪cong也ye沒mei有you用yong,因yin為wei水shui隻zhi有you這zhe麼me大da,再zai大da的de通tong道dao也ye白bai搭da。
所(suo)以(yi)我(wo)們(men)基(ji)極(ji)電(dian)流(liu)控(kong)製(zhi)的(de)是(shi)什(shen)麼(me),是(shi)集(ji)電(dian)極(ji)流(liu)過(guo)電(dian)流(liu)的(de)能(neng)力(li),而(er)不(bu)是(shi)控(kong)製(zhi)集(ji)電(dian)極(ji)有(you)多(duo)少(shao)電(dian)流(liu),隻(zhi)有(you)集(ji)電(dian)極(ji)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)能(neng)力(li)的(de)時(shi)候(hou),我(wo)們(men)來(lai)控(kong)製(zhi)這(zhe)個(ge)閘(zha)口(kou)才(cai)能(neng)達(da)到(dao)控(kong)製(zhi)水(shui)流(liu)大(da)小(xiao)的(de)目(mu)的(de)。
youciwomenjiunenggouqingchudizhidao,zhelisuoshuodezhenzhengyiyishangdebaoheyinggaishishuiliudayuwomendezuidazhakoukeyiliuguodeshuiliu,caishizhengjie,jiushizhakouyijingshizuidale,nishuizaidayeshibaida.也就是說閘門流過的最大水流Ic是受閘門的開口大小就是Ib*Hfe限製的,但是實際流過水流是沒辦法控製的,要看供水的設備。但最大不會超過閘口的容限。
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