快速確定三極體工作狀態的方法

2022-08-19 18:45:03 字數 1485 閱讀 5765

三極體有放大、飽和、截止三種工作狀態,放大電路中的三極體是否處於放大狀態或處於何種工作狀態,對於學生是乙個難點。筆者在長期的教學實踐中發現,只要深刻理解三極體三種工作狀態的特點,分析電路中三極體處於何種工作狀態就會容易得多,下面結合例題來進行分析。

一、三種工作狀態的特點

1.三極體飽和狀態下的特點

要使三極體處於飽和狀態,必須基極電流足夠大,即is≥ibs。三極體在飽和時,集電極與發射極間的飽和電壓(uces)很小,根據三極體輸出電壓與輸出電流關係式uce=ec-icrc,所以

а三極體飽和後,c、e間的飽和電阻rces=uces/ics,uces很小,ics最大,故飽和電阻rces很小。所以說三極體飽和後c、e問視為短路,飽和狀態的npn型三極體等效電路如圖1a所示。

2.三極體截止狀態下的特點

三極體截止後,c、e間的截止電阻rce=uce/ic,uces很大,等於電源電壓,ics極小,c、e間電阻rce很大,所以,三極體截止後c、e間視為開路,截止狀態的npn型三極體等效電路如圖1b。

3.三極體放大狀態下的特點

要使三極體處於放大狀態,基極電流必須為:0

三極體在放大狀態時,ib與ic成唯一對應關係。當ib增大時,ic也增大,並且ib增大一倍,ic也增大一倍。所以,ic 主要受ib控制而變化,且ic的變化比ib的變化大得多,即集電極電流ic=β×ib。

三極體三種工作狀態的特點如附表所示。

二、確定電路中三極體的工作狀態

下面利用三極體三種工作狀態的特點和等效電路來分析實際電路中三極體的工作狀態。

例題:圖2所示放大電路中,已,其中r.為輸入耦合電容在該位置的等效阻抗。問:

1.當輸入訊號最大值為+730mv,最小值為-730mv時,能否經該電路順利放大?2.當β=150時,該電路能否起到正常放大作用?

分析:當向三極體的基極輸入正極性訊號時,其基極電流會增大,容易進入飽和狀態:當向三極體的基極輸入負極性訊號時,其基極電流會減小,容易進入截止狀態。

因此,解決輸入訊號送入放大電路能否順利放大,主要是檢查最大值(一般為正極性)的輸入訊號、最小值(一般為負極性)的輸入訊號是否引起放大電路中三極體進入了飽和狀態、截止狀態,如果兩種輸入訊號都沒有使三極體進入飽和、截止狀態,那麼該範圍的輸入訊號送入放大電路後能被順利放大。如果兩種輸入訊號使三極體進入飽和或截止狀態,則不能順利放大,會引起訊號飽和失真或截止失真。

解1:(1)當最大值訊號(ui=+730mv)輸入時,假設會引起放大電路的三極體進入飽和狀態,則等效電路如圖3所示。

根據以上計算可知:ib(2)當最小值輸入訊號(ui=-730mv)輸入時。假設會引起放大電路的三極體進入截止狀態,則等效電路如圖4所示。

可知:ube<0,根據三極體截止狀態的條件ube≤0,假設成立,即當最小值輸入訊號(ui=-730mv)輸入時,放大電路的三極體處於截止狀態。綜上所述,當最大值為730mv,最小值為-730mv的輸入訊號輸入時,該放大電路不能順利放大。

根據以上計算可知:ib>ibs,根據三極體飽和狀態的條件ib≥ibs,可知,電路中的三極體處於飽和狀態,即該電路不能起到正常放大作用。

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