半導(dǎo)體電路基礎(chǔ)-三極管的知識(shí)介紹

1.14 半導(dǎo)體電路基礎(chǔ)--三極管(二)

1.14.1 從一種三極管電路開始

相信大部分朋友對(duì)此三極管的特性是迷糊的，如下圖

放大、飽和、截止特性圖

實(shí)際上作者覺得上圖就是反人類的:)

一個(gè)焦點(diǎn)的知識(shí)還沒有分析清楚，我們從上圖能看到多少知識(shí)點(diǎn)？

1、飽和區(qū)是什么？這部分面積的真正含義是什么？ 2、放大區(qū)是什么？這部分面積的真正含義是什么？ 3、截止區(qū)是什么？這部分面積的真正含義是什么？ 4、Ib Uce/v Ic/mA 又是什么？ 5、80uA 40uA這兩根線是是怎么來(lái)的？

看下圖

三極管的CE極可以看成一個(gè)可改變大小的電阻R2（可調(diào)電阻）

我們知道三極管一個(gè)基本特性 b極電流大 ce極電流就大 b極電流小，ce間電流就小

R2上的電壓怎么算（c點(diǎn)電壓）？ 這就是基本的分壓公式。

Vce 代表CE間的電壓，也就是R2上的電壓，也就是C點(diǎn)的電壓（因?yàn)镋直接接地了）

Vce = Vcc*R2/(R2+R1)

這個(gè)公式難理解？

串聯(lián)電阻分壓 R2+R1 是總電阻，R2占總電阻的比例是R2/(R2+R1),

因?yàn)?電壓比=電阻比

所以 總電壓/R2分得得電壓 = 總電阻/R2

因?yàn)?Vcc/Vce = (R2+R1)/R2

所以 Vce = Vcc*R2/(R2+R1)

關(guān)鍵是看變化，中國(guó)學(xué)生習(xí)慣了列公式，但是公式反映出得是固定得模式，反應(yīng)不出變化。

所以折線圖、面積圖、雷達(dá)圖等等可以反映出變化。

我們一般是把折線圖、面積圖直接給出，但是忘了折線圖得繪制過(guò)程給同學(xué)們展示出來(lái)，我覺得這就是導(dǎo)致難于理解得根源。

費(fèi)曼說(shuō)過(guò)，要想學(xué)會(huì)一樣?xùn)|西，最好得方法是把它做出來(lái)！

首先我們打開excel表格

VCC 輸入一列 都是5V R1 輸入 都是1000 = 1K R2 輸入 算個(gè)公式 每一行+500 R2/(R2+R1) 作為一列 ....

最后得到下圖

然后我們根據(jù)這組數(shù)據(jù)，做出圖表

R2這個(gè)代表CE極之間得電阻就反映出了，為什么b極電壓與C點(diǎn)電壓成反向變化，C點(diǎn)電壓和電流成反向變化。

也就是我們常說(shuō)的

b極電流大 CE極電流大 C極電壓反而減小

b極電壓大了 b極電流大 CE電流增大，C點(diǎn)電壓減小

b與c之間電壓成反向變化，電流成正向變化

只要把CE看成一個(gè)可變電阻一目了然。

1.14.2 放大、截止、飽和到底怎么回事

b極電流大小改變了 CE間的電阻，也就是管道的大小 相應(yīng)的改變了電流的大小，但是因?yàn)镽1 已經(jīng)限制了電流

所以電流最大也不會(huì)超過(guò) Vcc/R1 當(dāng)R2最大時(shí) 電流最小

我們這節(jié)課解決一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，就是為什么CE間電流大了，反而C點(diǎn)電壓還小了，就是因?yàn)镃E間電阻變小了，導(dǎo)致壓降變小。

一定記得核心是，b極電流增大，導(dǎo)致CE通道變大，電阻變小，根據(jù)分壓公式算出來(lái)，C點(diǎn)電位下降，CE間電壓減小

能量不能憑空消失，電流*電壓是能量，VCC和R1、R2共同決定了能夠提供給CE管道的能量，當(dāng)管道變大時(shí)，VCC/（R1+R2）是總電流。

但是R2阻值變得太大時(shí)，總電流變小，流過(guò)R2的電流忽略不計(jì)，R2上端R1下端承受了無(wú)窮的壓力（不能大過(guò)電源電壓VCC，最高是VCC），這個(gè)時(shí)候就是三極管截止，也就是R2大到一定程度時(shí)，電流不流動(dòng)了，三極管處于截止區(qū)。

當(dāng)R2阻值變小，R2逐漸向0變化，總電流=Vcc/(R2+R1)變大，總電流最大不能超過(guò)Vcc/R1, 當(dāng)電流大到一定程度，b極電流已經(jīng)不能正比例反映出和CE極之間電流的關(guān)系，這時(shí)候就已經(jīng)處于飽和區(qū)了。

R2 阻值在一定范圍內(nèi)，b極電流正好和ce極電流成倍數(shù)關(guān)系，也就是所謂的Ib=βIc 這個(gè)時(shí)候三極管正好工作在放大區(qū)。

那么核心是什么就是CE極之間的阻抗，也就是類比于可調(diào)電阻R2的阻抗變化就決定了三極管工作在那種狀態(tài)，也就是放大、飽和、截止的三極管的三種工作狀態(tài)！

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