三极管在硬件设计中太过普遍了,不过要很好的理解三级管的特性,却没有那么简单,下图的曲线中截止区和放大区理解较为容易,而饱和区不能看图理解,否则会很迷糊。
(1)截止区:简单的讲就是三极管未导通,Ube<打开电压,一般是小于0.5或者0.7V,此时Ib=0,Ic=Iceo≈0.
(2)放大区:发射结正偏(Ube>0),集电结反偏(Ubc<0),此时Ic=βIb,成线性放大关系。
(3)饱和区:发射结正片,集电结正偏(Uce<Ube),βIb>Ic,Uce≈0.3V。饱和区的理解较为难,简单的讲有两种情况下会出现饱和区,一是集电极供电电压低,另外一种情况是随着基极电流Ib的不断增大,集电极电流不可能一直线性倍数增大,当基极电流增大到一定数值后,集电极的电流就不变了,此时会出现一个临界值,会导致集电结反偏,进而出现饱和区。可见,进入饱和区的一个重要点就是要Ib足够大。在这里不要对照下图曲线,这个曲线会让你更迷糊,记住概念就好。
对于集电极电压,需要按照公式Uce=VCC-βIb 来计算,随着Ib的增大,Uce会减小,这样就会出现Ube>Uce即集电结正偏的情况。
在嵌入式中常用三极管的截止区和饱和区配合实现“开关”的原理,当三极管处于截止区时,“开关”打开,Uce≈VCC,当三极管处于饱和区时,“开关”关闭,Uce≈0V.驱动三极管在截止区和饱和区之间进行切换,需要CPU输出脉冲信号,只有高低电平,而不是模拟信号。
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