三極管3種工作狀態(tài)電流特征

三極管有3種工作狀態(tài)：截止、放大、飽和。用于不同目的的三極管其工作狀態(tài)不同。

三極管的3種工作狀態(tài)說(shuō)明

信號(hào)的放大和傳輸

下圖所示是三極管工作在共發(fā)射極放大器中的信號(hào)放大和傳輸示意圖，經(jīng)過(guò)三極管放大器的放大后，輸出信號(hào)幅度增大。在共發(fā)射極放大器信號(hào)中，輸入信號(hào)的正半周變成了輸出信號(hào)的負(fù)半周，輸入信號(hào)的負(fù)半周變成了輸出信號(hào)的正半周。

信號(hào)的非線性失真

非線性是指：給三極管輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號(hào)，從三極管輸出的信號(hào)已經(jīng)不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號(hào)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)不同就是失真。下圖是非線性失真信號(hào)波形示意圖。

產(chǎn)生這一失真的原因是三極管的非線性，這在三極管放大電路中是不允許的，需要通過(guò)三極管直流電路的設(shè)計(jì)加以減小和克服。

三極管截止工作狀態(tài)

用來(lái)放大信號(hào)的三極管不應(yīng)工作在截止?fàn)顟B(tài)。若輸入信號(hào)部分地進(jìn)入了三極管的截止區(qū)，則輸出信號(hào)會(huì)產(chǎn)生非線性失真。

如果三極管基極上輸入信號(hào)的負(fù)半周進(jìn)入三極管截止區(qū)，將引起削頂失真。如下圖。注意信號(hào)輸入輸出與波形正負(fù)半周的關(guān)系。

當(dāng)三極管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，三極管的一個(gè)工作狀態(tài)就是截止?fàn)顟B(tài)。開(kāi)關(guān)電路中的三極管不是用來(lái)放大信號(hào)的，所以不存在失真問(wèn)題，

三極管放大工作狀態(tài)

當(dāng)三極管用來(lái)放大信號(hào)時(shí)，工作在放大狀態(tài)，輸入三極管的信號(hào)進(jìn)入放大區(qū)。見(jiàn)下圖。這時(shí)的三極管是線性的，信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)非線性失真。

在線性狀態(tài)下，給三極管輸入一個(gè)正弦信號(hào)，輸出也是正弦信號(hào)，輸出的幅度要高于輸入幅度，如下圖，說(shuō)明三極管對(duì)輸入信號(hào)已經(jīng)有了放大作用，但是正弦信號(hào)的特性未變，所以沒(méi)有非線性失真。

放大狀態(tài)下，集電極反向偏置后，集電極內(nèi)阻大，使三極管輸出端的集電極電流不能流向三極管的輸入端基極，如下圖，使三極管進(jìn)入正常放大狀態(tài)。

放大狀態(tài)下，發(fā)射極正偏后，發(fā)射極內(nèi)阻很小，使三極管基極輸入信號(hào)電流流入發(fā)射極，如下圖，三極管進(jìn)入正常放大狀態(tài)。

三極管的飽和工作狀態(tài)

三極管在放大工作狀態(tài)基礎(chǔ)上，如果基極電流進(jìn)一步增大許多，進(jìn)入飽和狀態(tài)，三極管失去放大能力。

下圖是輸入信號(hào)正半周進(jìn)入三極管飽和區(qū)示意圖，通常是輸入信號(hào)的正半周或是部分正半周信號(hào)進(jìn)入三極管飽和區(qū)。

三極管處于飽和狀態(tài)時(shí)，輸入三極管的信號(hào)要進(jìn)入飽和區(qū)，這也是一個(gè)非線性區(qū)，下圖所示是三極管進(jìn)入飽和區(qū)后造成的信號(hào)失真，它與截止區(qū)信號(hào)失真不同的是，加在三極管基極的信號(hào)正半周進(jìn)入飽和區(qū)，在集電極輸出信號(hào)中是負(fù)半周被削掉，所以放大信號(hào)時(shí)三極管也不能進(jìn)入飽和區(qū)。

三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)時(shí)，三極管發(fā)射極和集電極同時(shí)處于正向偏置狀態(tài)。如下圖。這時(shí)基級(jí)電壓高于發(fā)射極和集電極電壓。

三極管三種工作狀態(tài)小結(jié)

三極管的三種工作狀態(tài)中，三極管工作電流都有一定的范圍，其中截止區(qū)的電流范圍最小，放大區(qū)的范圍最大，飽和區(qū)次之。當(dāng)然通過(guò)外電路的調(diào)整也可以改變各工作區(qū)的電流范圍。

三極管三種工作狀態(tài)的放大倍數(shù)也不同。截止區(qū)、飽和區(qū)中放大倍數(shù)很小，放大區(qū)中的放大倍數(shù)大，并且大小基本不變。