半导体电路基础-三极管的知识介绍

1.14 半导体电路基础--三极管(二)

1.14.1 从一种三极管电路开始

相信大部分朋友对此三极管的特性是迷糊的，如下图

放大、饱和、截止特性图

实际上作者觉得上图就是反人类的:)

一个焦点的知识还没有分析清楚，我们从上图能看到多少知识点？

1、饱和区是什么？这部分面积的真正含义是什么？ 2、放大区是什么？这部分面积的真正含义是什么？ 3、截止区是什么？这部分面积的真正含义是什么？ 4、Ib Uce/v Ic/mA 又是什么？ 5、80uA 40uA这两根线是是怎么来的？

看下图

三极管的CE极可以看成一个可改变大小的电阻R2（可调电阻）

我们知道三极管一个基本特性 b极电流大 ce极电流就大 b极电流小，ce间电流就小

R2上的电压怎么算（c点电压）？ 这就是基本的分压公式。

Vce 代表CE间的电压，也就是R2上的电压，也就是C点的电压（因为E直接接地了）

Vce = Vcc*R2/(R2+R1)

这个公式难理解？

串联电阻分压 R2+R1 是总电阻，R2占总电阻的比例是R2/(R2+R1),

因为 电压比=电阻比

所以 总电压/R2分得得电压 = 总电阻/R2

因为 Vcc/Vce = (R2+R1)/R2

所以 Vce = Vcc*R2/(R2+R1)

关键是看变化，中国学生习惯了列公式，但是公式反映出得是固定得模式，反应不出变化。

所以折线图、面积图、雷达图等等可以反映出变化。

我们一般是把折线图、面积图直接给出，但是忘了折线图得绘制过程给同学们展示出来，我觉得这就是导致难于理解得根源。

费曼说过，要想学会一样东西，最好得方法是把它做出来！

首先我们打开excel表格

VCC 输入一列 都是5V R1 输入 都是1000 = 1K R2 输入 算个公式 每一行+500 R2/(R2+R1) 作为一列 ....

最后得到下图

然后我们根据这组数据，做出图表

R2这个代表CE极之间得电阻就反映出了，为什么b极电压与C点电压成反向变化，C点电压和电流成反向变化。

也就是我们常说的

b极电流大 CE极电流大 C极电压反而减小

b极电压大了 b极电流大 CE电流增大，C点电压减小

b与c之间电压成反向变化，电流成正向变化

只要把CE看成一个可变电阻一目了然。

1.14.2 放大、截止、饱和到底怎么回事

b极电流大小改变了 CE间的电阻，也就是管道的大小 相应的改变了电流的大小，但是因为R1 已经限制了电流

所以电流最大也不会超过 Vcc/R1 当R2最大时 电流最小

我们这节课解决一个关键问题，就是为什么CE间电流大了，反而C点电压还小了，就是因为CE间电阻变小了，导致压降变小。

一定记得核心是，b极电流增大，导致CE通道变大，电阻变小，根据分压公式算出来，C点电位下降，CE间电压减小

能量不能凭空消失，电流*电压是能量，VCC和R1、R2共同决定了能够提供给CE管道的能量，当管道变大时，VCC/（R1+R2）是总电流。

但是R2阻值变得太大时，总电流变小，流过R2的电流忽略不计，R2上端R1下端承受了无穷的压力（不能大过电源电压VCC，最高是VCC），这个时候就是三极管截止，也就是R2大到一定程度时，电流不流动了，三极管处于截止区。

当R2阻值变小，R2逐渐向0变化，总电流=Vcc/(R2+R1)变大，总电流最大不能超过Vcc/R1, 当电流大到一定程度，b极电流已经不能正比例反映出和CE极之间电流的关系，这时候就已经处于饱和区了。

R2 阻值在一定范围内，b极电流正好和ce极电流成倍数关系，也就是所谓的Ib=βIc 这个时候三极管正好工作在放大区。

那么核心是什么就是CE极之间的阻抗，也就是类比于可调电阻R2的阻抗变化就决定了三极管工作在那种状态，也就是放大、饱和、截止的三极管的三种工作状态！

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