三极管有3 种工作状态详解
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什么是三极管?
三极管全称是“晶体三极管”,也被称作“晶体管”,是一种具有放大功能的半导体器件。通常指本征半导体三极管,即BJT管。
典型的三极管由三层半导体材料,有助于连接到外部电路并承载电流的端子组成。施加到晶体管的任何一对端子的电压或电流控制通过另一对端子的电流。
三极管工作时出现三个状态:截止、放大、饱和
1. 截止状态:三极管处于关断状态,Vce约等于电源电压
2. 放大状态:三极管处于电流放大状态,0V
3. 饱和状态:三极管处于完全导通状态,Vce≈0V
判断三极管工作在哪个状态的方法分为:
1. 电流判断法:
Ic_max> Ib*β 放大状态
Ic_max≤ Ib*β 饱和状态
Ic_max=Ib*β=0 截止状态
2. 电压判断法:
Uce>0.3V 放大状态
Uce=0.3V 饱和状态
Uce=Vcc 截止状态
极管是一个以基极电流来驱动流过集电极电流的元器件,它的工作原理很像一个可控制的阀门。
三极管具有三个工作状态,当三极管用于不同目的时,它的工作状态是不同三极管的三种状态,分别是截止状态、放大状态、饱和状态;也叫三个工作区域,分别为:截止区、放大区、饱和区。
1、三极管工作原理-截止状态
当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,集电极和发射极互不相通。三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。 这就相当于一个关紧了的水龙头,水龙头里的水是流不出来的。
当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管就会进入放大状态。其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。
3、三极管工作原理-饱和状态
当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
三极管,全称为半导体三极管,也称双极型晶体管或晶体三极管,是一种具有电流放大功能的半导体器件。它广泛应用于各种电子电路中,如放大电路、开关电路、振荡电路等。三极管的工作状态直接影响着电路的性能和稳定性。本文将详细探讨三极管的三种主要工作状态,并介绍如何判断三极管是否损坏。
一、三极管的工作状态
截止状态
截止状态是三极管的一种基本工作状态。在这种状态下,三极管的集电极电流几乎为零,相当于一个断开的开关。此时,基极电流为零或非常小,不足以使三极管导通。截止状态通常用于电路中的开关控制,如数字电路中的逻辑门电路。
放大状态
放大状态是三极管的另一种重要工作状态。在这种状态下,三极管的基极电流较小,但足以使三极管导通,并且集电极电流是基极电流的β倍(β为三极管的放大倍数)。此时,三极管相当于一个电流放大器,可以将输入的小信号放大为输出的大信号。放大状态广泛应用于音频放大器、射频放大器等电路中。
饱和状态
饱和状态是三极管的第三种工作状态。在这种状态下,三极管的集电极电流达到最大值,不再随基极电流的增加而增加。此时,三极管相当于一个闭合的开关,导通电阻很小。饱和状态通常用于电路中的开关控制,如电源开关、电机驱动等。
二、如何判断三极管是否损坏
观察法
首先,可以通过观察三极管的外观来判断其是否损坏。如果三极管的封装破裂、引脚断裂或表面有明显的烧焦痕迹,则很可能已经损坏。此外,如果三极管在电路中工作时发出异常的声音或气味,也可能是损坏的迹象。
万用表测量法
使用万用表是判断三极管是否损坏的常用方法。首先,将万用表拨至二极管档位,测量三极管的正向和反向电阻。正常情况下,三极管的正向电阻较小,反向电阻较大。如果测量结果显示三极管的正反向电阻都接近零或无穷大,则可能已经损坏。
其次,可以使用万用表的电阻档位测量三极管的各极间电阻,以进一步判断其是否损坏。例如,在NPN型三极管中,可以测量基极与发射极之间的电阻、基极与集电极之间的电阻以及发射极与集电极之间的电阻。通过比较测量结果与正常值,可以初步判断三极管是否损坏。
电路测试法
将三极管接入一个简单的测试电路中,如放大电路或开关电路,观察其工作状态是否正常。如果三极管在测试电路中无法正常工作,如无法放大信号或无法导通开关,则可能已经损坏。