晶体三极管工作条件及工作状态的判断
时间：2023-03-08作者：佚名
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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。
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。 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Usc=Uce=Ec-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，Ib=O，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≈0.7V，Vbc<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≈0.2V，Vbc<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≈-0.7V,Vbc>0V,对于小功率 PNP型锗管，Vbe≈-0.2V，Vbc>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≤0，Vbc<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≥OV，Vbc≥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。
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