理论教育 晶体管的截止、放大和饱和状态

晶体管的截止、放大和饱和状态

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:表3-25 晶体管三种工作状态定义和电流特征说明2.晶体管截止工作状态用来放大信号的晶体管不应工作在截止状态。倘若输入信号部分地进入了晶体管特性的截止区,则输出会产生非线性失真。图3-24 非线性失真信号波形示意图3.晶体管放大工作状态重要提示当晶体管用来放大信号时,晶体管工作在放大状态,输入晶体管的信号进入放大区,这时的晶体管是线性的,信号不会出现非线性失真。

晶体管的截止、放大和饱和状态

晶体管有三种工作状态如下:

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用于不同目的晶体管其工作状态是不同的。

1.晶体管三种工作状态下电流特征

表3-25所示是晶体管三种工作状态定义和电流特征说明。

表3-25 晶体管三种工作状态定义和电流特征说明

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2.晶体管截止工作状态

用来放大信号的晶体管不应工作在截止状态。倘若输入信号部分地进入了晶体管特性的截止区,则输出会产生非线性失真。

所谓非线性可以这样理解,给晶体管输入一个标准的正弦信号,从晶体管输出的信号已不是一个标准的正弦信号,输出信号与输入信号不同就是失真。图3-24所示是非线性失真信号波形示意图,产生这一失真的原因是晶体管截止区的非线性。

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图3-24 非线性失真信号波形示意图

3.晶体管放大工作状态

重要提示

当晶体管用来放大信号时,晶体管工作在放大状态,输入晶体管的信号进入放大区,这时的晶体管是线性的,信号不会出现非线性失真。(www.daowen.com)

在放大状态下,IC=βIBβ的大小基本不变,有一个基极电流就有一个与之相对应的集电极电流。β值基本不变是放大区的一个特征。

在线性状态下,给晶体管输入一个正弦信号,晶体管输出的也是正弦信号,此时输出信号的幅度比输入信号要大,如图3-25所示,说明晶体管对输入信号已有了放大作用,但是正弦信号的特性未改变,所以没有非线性失真。

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图3-25 信号放大示意图

重要提示

输出信号的幅度变大,这也是一种失真,称之为线性失真,在放大器中这种线性失真是需要的,没有这种线性失真放大器就没有放大能力。显然,线性失真和非线性失真不同。

要想晶体管进入放大区,无论是NPN型晶体管还是PNP型晶体管,必须给晶体管各个电极一个合适的直流电压,归纳起来是两个条件:给晶体管的集电结加反向偏置电压,给晶体管的发射结加正向偏置电压。

4.晶体管饱和工作状态

重要提示

晶体管在放大工作状态的基础上,如果基极电流进一步增大许多,晶体管将进入饱和状态,这时的晶体管电流放大倍数β要下降许多,饱和得越深β值越小,电流放大倍数β一直能小到小于1的程度,这时晶体管没有放大能力。

在晶体管处于饱和状态时,输入晶体管的信号要进入饱和区,这也是一个非线性区,晶体管进入饱和区后也会造成信号的失真,所以放大信号时晶体管也不能进入饱和区。晶体管开关电路中,晶体管的另一个工作状态是饱和状态。

晶体管的三种工作状态中,晶体管工作电流都有一定的范围,其中截止区的电流范围最小,放大区的范围最大,饱和区其次。当然通过外电路的调整也可以改变各工作区的电流范围。

晶体管的三种工作状态中,放大倍数β也不同,截止区、饱和区中的β很小,放大区中的β大且大小基本不变。

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