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三极管开关特性

NPN共射极三极管开关特性

1,特性曲线

输入特性:

1, 诸管和硅管在同样的VBE下,诸管iB电流较大。

2,  由输入曲线看,VCE>1V,在增加iB,iC增加不多。

3,  VON为开启电压,硅管为0.5~0.7V;锗管为0.2~0.3V。

 

输出特性:

1,  放大区(线性区),Ic随Ib成正比变化,几乎不受Vce变化的影响;B为电流放大系数。

在这里三极管才有放大作用,此时管子的发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置;

2,饱和区,Ic不在随着Ib以B倍的比例增加而趋于饱和。硅管进入饱和的Vce=0.6~0.7V;

在深度饱和状态下,集电极和发射间的饱和压降Vce在0.3V以下。

这时,集电极和发射极饱和导通,发射结、集电结都处于正向偏置;

3,  截止区,Ib=0,Ic几乎等于0,集电极和发射极好像断路(称截止),管子的发射结、集电结都处于反向偏置。只有很小的Iceo流过,硅管一般在1uA以下。

 

开关特性;

 

1,  当Vin很小,VbeVon以后,Ib产生,同时Ic流过RC,三极管开始进入放大区,

Ib=(Vout-Von)/Rb ;

    Vout=Vcc-βIbRc  ;

上式说明,随着Vin增加,Ib增加,Rc的压降增加,Vout随着减少。当RC的压降接近于VCC时,三极管的压降接近于0,三极管处于深度饱和状态,电路处于导通状态。

深度饱和时三极管需要的电流为  IBS=(VCC-VCE)/ βRc ;

Ib》IBS,是保证三极管处于饱和工作状态,开关电路输出低电平。

3,  实际使用的时候,电路都满足饱和压降Vce≈0,截止时Iceo≈0。所以可以用下图等效,

  

4,  由于三极管的内部变化需要时间,所以Ic一般滞后于Vin的变化,也导致Vout滞后于Vin。这种滞后现象也可以ongoing三极管b-e间,c-e间都存在结电容效应来理解。

 

 

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