网站服务器和ftp空间,泉州网站建设方案维护,织梦网站源码,禁止显示网站目录晶体管是模拟电路中基础的器件#xff0c;对于电子工程师来说#xff0c;了解晶体管工作的条件和判断晶体管的工作状态都是非常基础的#xff0c;本文将带大家一起学习或回顾一下。
一、晶体管工作的条件
1.集电极电阻Rc#xff1a;
在共发射极电压放大器中#xff0c;…晶体管是模拟电路中基础的器件对于电子工程师来说了解晶体管工作的条件和判断晶体管的工作状态都是非常基础的本文将带大家一起学习或回顾一下。
一、晶体管工作的条件
1.集电极电阻Rc
在共发射极电压放大器中为了取出晶体管输出端的被放大信号电压Use动态信号需要在集电极串接一只电阻Rc。这样一来当集电极电流Ic通过 时在Re上产生一电压降IcRc输出电压由晶体管c-e之间取出即UscUceEc-IcRc所以Use也和IcRc —样随输入电压Ui的发生而相应地变化。
2.集电极电源Ec或Vcc
Ec保证晶体管的集电结处于反向偏置使管子工作在放大状态使弱信号变为强信号。能量的来源是靠Ec的维持而不是晶体管自身。
3.基极电源Eb
为了使晶体管产生电流放大作用除了保证集电结处于反向偏置外还须使发射结处于正向偏置Eb的作用就是向发射结提供正向偏置电压并配合适当的基级 电阻Rb以建立起一定的静态基极电流Ib。当Vbe很小时IbO只有当Vbe超过某一值时硅管约0.5V锗管约0.2V称为门槛电压管 子开始导通出现Ib。随后Ib将随Vbe增大而增大但是Vbe和Ib的关系不是线性关系当Vbe大于0.7V后Vbe再增加一点点Ib就会 增加很多。晶体管充分导通的Vbe近似等于一常数硅管约0.5V锗管约 0.5V。
4.基极偏流电阻Rb
在电源Eb的大小已经确定的条件下改变Rb的阻值就可以改变晶体管的静态电流Ib从而也改变了集电极静态电流Ic和管压降Vce使放大器建立起合适的直流工作状态。
二、晶体管工作状态的判断
晶体三极管工作在放大区时其发射结b、e极之间为正偏集电结b、c极之间为反偏。对于小功率的NPN型硅呈现为 Vbe≈0.7VVbc《0V具体数值视电源电压Ec与有关元件的数值而定对于NPN型锗管Vbe≈0.2VVbc《0V;对于 PNP型的晶体三极管上述电压值的符号相反即小功率PNP型硅管Vbe≈-0.7VVbc》0V对于小功率 PNP型锗管Vbe≈-0.2VVbc》0V。如果我们在检测电路中发现晶体三极管极间电压为上述数值即可判断该三极管工作在放大区由该三 极管组成的这部分电路为放大电路。
另外在由晶体管组成的振荡电路中其三极管也是工作在放大区但由于三极管的输出经选频谐振回路并同相反 馈到其b、C极之间使电路起振那么b、e极之间的电压Ube对于硅管来说就小于0.7V 了一般为0.2V左右。如果我们检测出Vbe《0.7V且用导线短接选频谐振电路中的电感使电路停振时Vbe0.7V则可判断该电路为振荡 电路。
2.工作在截止区的判断
三极管工作在截止区时发射结与集电结均为反偏而在实际的电路中发射结也可以是零偏置。这样 对于小功率NPN型三极管呈现为Vbe≤0Vbc《0V具体数值主要决定于电源电压Ec;对于小功率NPN型三极管呈现为 Vbe≥OVVbc≥0V此时的 Vce≈Ec如果我们检测出电路中晶体三极管间电压为上述情况则可判断该三极管工作在截止区。
3.工作在饱和区的判断
三极管工作在饱和区时其发射结与集电结均为正偏。对于小功率NPN型硅管呈现为Vbe多0.7V略大于工作在放大区时的数 值Vbc》0V 不大于Vbe的值;对于小功率NPN型锗管类似地有Vbe≥0.2V略大于工作在放大区时的值Vbc》OV 不大于Vbe的值。对于PNP型的晶体管上述电压值的符号相反即小功率的PNP型硅管Vbe≥-0.7VVb《0V不小于Vbe的 值;小功率PNP型锗管Vbe≤-2VVbc《0V不小于Vbe的值。一般情况下此时的Vce≈0.3V硅管或 Vce≈0.1V锗管如果我们检测出电路中的晶体三极管极间电压符合上述情况则可判断该三极管工作在饱和区。
需要指出一点的是在有 些电子电路中如开关电路、数字电路等三极管工作在截止区与饱和区之间相互转换如附图所示。当A点为0V时EB通过R1、R2分压使基极处于负电 压发射结反偏;同时集电结也是反偏的那么三极管T截止;当A点输入为6V时R1、R2分压使三极管发射结正偏产生足够大的基极电流使三极管饱和导 通输出端L约为0.3V此时集电结也为正偏。我们检测电路是否正常时可以分别使A端输人0V与6V的电压并分别测量两种情况下的三极管极间电压 看是否符合上述截止与饱和的情况从而就可以判断该电路工作是否正常。 三、小结
晶体三极管有三个工作区即放大区、截止区、饱和区。电路设计时可根据电路的要求让晶体管工作在不同的区域以组成放大电路、振荡电路、开关电路等 如果三极管因某种原因改变了原来的正常工作状态就会使电路工作失常;电子产品出现故障这时就要对故障进行分析首要的工作就是按前述方法检查三极管的 工作状态。 对于晶体管具体的检测工作要注意两点问 题一是最好使用内阻较大的数字万用表进行测量以减少测量误差同时避免直接测量时因万用表的内阻小引起三极管工作状态的改变二是最好分别测量晶体三 极管各极对地的电压然后计算出Ube.Ubc或Uce的值避免诱发电路故障的可能性。
