晶体三极管工作条件及工作状态的判断.docx

晶体三极管工作条件及工作状态的判断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，这时就要对故障开展分析，首要的工作就是按前述方法检查三极管的工作状态。为了对晶体管工作在三个区域的情况有一个较明确的认识。对于具体的检测工作，要注意两点问题：一是最好使用内阻较大的数字万用表开展测量，以减少测量误差，同时防止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，防止诱发电路故障的可能性。一、晶体管工作的条件L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Rco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Usc-Uce-Ec-IcRc,所以Use也和IcRc一样随输入电压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lb。当Vbe很小时，Ib=O,只有当Vbe超过某一值时（硅管约0.5V,错管约0.2V,称为门槛电压），管子开始导通，出现lb。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,铸管约0.5V）o4 .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VbeQO.7V,VbCOV,对于小功率PNP型错管，Vbe-0.2V,Vbc>0Vo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应到其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VbeOV（不大于Vbe的值）；对于小功率NPN型错管，类似地有VbeeO.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-0.7V,Vb<OV（不小于Vbe的值;小功率PNP型错管，Vbe-2V,VbCv）V（不小于Vbe的值）。一般情况下，此时的VCe比0.3V（硅管）或VCeNO.1V（错管），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OV时，EB通过RI、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，RhR2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OV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。