三极管开关电路的工作状态分析-快速判断-及计算方法

三极管开关电路的工作状态分析-快速判断-及计算方法

一、三极管的工作状态分析

三极管有三个工作区域，分别是：

截止区：基极电压小于开启电压（0.6~0.7V）或基极电路小于开启电流，供应不足；

饱和区：注入基极的电流不断聚集，超过了需求量，供大于求；

放大区：介于截止和饱和区之间的一个阶段，注入基极的电流不断上升，对应的集电极电流成比例（三极管的放大倍数）增加，供需平衡。

图1.1、典型的NPN三极管开关电路

如图1.1， 三极管的放大倍数为A,则Ic=A*Ib，然后Vout=Vcc-Ic*R3。

当Ib持续增加，Ic会成比例(A*Ib)增加，然后Vout=(Vcc-Ic*R3)会持续地减小，此时三极管处于放大区。显然，Vout的减小是有一个下限的，这个下限是三极管的Vce的饱和值（Vce_sat），一般在0.2V左右。总之，Ib增大到一定数值之后，Ic不会再增加，Vout会被限制在Vce_sat处，此时三极管处于饱和区。

当三极管可以在饱和区和截止区之间自由切换，那么这个三极管电路可以作为一个数字开关来使用。