三极管开关电路工作原理分析
图1 NPN 三极管共射极电路 图2 共射极电路输出特性曲838电子
图一所示是NPN三极管的 共射极电路,图二所示是它的特性曲线图,图中它有3 种工作区域:截止区(Cutoff Region)、线性区 (Active Region) 、饱和区(Saturation Region)。三极管是以B 极电流IB 作为输入,操控整个三极管的工作状态。若三极管是在截止区,IB 趋近于0 (VBE 亦趋近于0),C 极与E 极间约呈断路状态,IC = 0,VCE = VCC。若三极管是在线性区,B-E 接面为顺向偏压,B-C 接面为逆向偏压,IB 的值适中 (VBE = 0.7 V), I C =h F E I B 呈比例放大,Vce = Vcc -Rc I c = V cc - Rc hFE IB可被 IB 操控。若三极管在饱和区,IB 很大,VBE = 0.8 V,VCE = 0.2 V,VBC = 0.6 V,B-C 与B-E 两接面均为正向偏压,C-E间等同于一个带有0.2 V 电位落差的通路,可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc ,Ic 与 IB 无关了,因此时的IB大过线性放大区的IB 值, Ic<hFE IB 是必然的。三极管在截止态时 C-E 间如同断路,在饱和态时C-E 间如同通路 (带有0.2 V 电位降),因此可以作为开关。控制此开关的是 IB,也可以用 VBB 作为控制的输入讯号。图三、四分别显示三极管开关的通路、断路状态,及其对应的等效电路。
图3、截止态如同断路线图 图4、饱和态如同通路