發布日期：2022-10-09 點擊率：281
【導讀】在電路設計中，三極管絕對是電路中的核心元件，三極管開關電路本是工程師必須掌握的基本知識，但是大多數都不熟練，本文就來分析三極管的飽和狀態，希望能夠對三極管開關電路不夠熟練掌握的工程師們有所幫助。
簡單的畫了一個最基本的電路模型，我們先假設這個三極管的Vbe=0.7v，Hfe=10，Icm=100mA來展開討論。
三極管開關電路模型
下面我們來討論下究竟什么叫三極管的飽和，到底什么是飽和壓降，BE正偏，BC反偏就是飽和呢，還是當晶體管處于飽和狀態時，其基極電流對晶體管的控制將失去作用呢？
1、當我們調節可調電阻，R1，使R1=4.3K時，通過歐姆定律我們可以計算得到，Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA，那我們就可以計算出IC=Hfe*Ib=10mA，假如這個時候我調節R3，使R3=500歐姆，通過計算我們可以得到Vc=5-(10mA*0.5K)=0V，這個時候我們來看三極管三個極的電壓，Vb=0.7，Vc=0，Ve=0。
2、當我們調節可調電阻，R1，使R1=4.3K時，通過歐姆定律我們可以計算得到，Ib=(5-0.7)/4.3K=1mA，那我們就可以計算出IC=Hfe*Ib=10mA，假如這個時候我調節R3，使R3=1K歐姆，通過計算我們可以得到Vc=5-(10mA*1K)=-5V，回出現-5V嗎，當然不會，因為沒有負壓，所以Vc的電壓會停留在0V，那這個時候我們再來看下Ic到底是多少。
通過歐姆定律我們可以計算出：
Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA，而不是10mA，這個是為什么呢？
這個時候我們來看三極管三個極的電壓，Vb=0.7，Vc=0V，Ve=0V。
3、當我們調節可調電阻，R1，使R1=2.15K時，通過歐姆定律我們可以計算得到：
Ib=(5-0.7)/2.15K=2mA
那我們就可以計算出IC=Hfe*Ib=20mA，假如這個時候我調節R3，使R3=1K歐姆，通過計算我們可以得到Vc=5-(20mA*1K)=-15V，回出現-15V嗎，當然也不會，同樣因為沒有負壓，所以Vc的電壓會停留在0V，那這個時候我們再來看下Ic到底是多少。
通過歐姆定律我們可以計算出Ic=(5-Vc)/1K=(5-0)/1=5mA，同樣還是5mA，而不是20mA，這個又是為什么呢？
這個時候我們來看三極管三個極的電壓，Vb=0.7，Vc=0V，Ve=0V，假如三極管的飽和狀態是正如剛剛所定義的，那以上三種狀態都應該是飽和，但是實際三極管飽和了嗎，可以很肯定的向大家保證都沒有，為什么呢，因為以上的情況下的Ic無論是10mA，5mA，5mA都離集電極的最大電流Icm=100mA很遠，那到底是那里錯了，是書告訴我們的這個是這個BE正偏，BC反偏就是飽和結論錯了，這個是一個不負責任的結論，老師和課本都沒有能準確的告訴我們什么是三極管，到底基極是怎么來控制集電極的。
其實這個控制的過程就象我們用手去推一個閘門，讓水流過閘門的過程，我們力氣的大小就是基極電流Ib，閘門的開口大小就是Ib*Hfe，
閘門流過的水流就是Ic，所以假如集電極連到一個大水庫，我們用力推，集電極閘門的閘口開的越大，水流就會越大，我們不用力推集電極閘門的閘口開的變小，水流就會變小，這個時候水流的大小會受到閘口的大小控制。所以假如集電極連到一個自來水管，我們再用力推，集電極閘門的閘口開的跟個火力發電站的煙囪也沒有用，因為水只有這么大，再大的通道也白搭。
所以我們基極電流控制的是什么，是集電極流過電流的能力，而不是控制集電極有多少電流，只有集電極有足夠的能力的時候，我們來控制這個閘口才能達到控制水流大小的目的。
由此我們就能夠清楚地知道，這里所說的真正意義上的飽和應該是水流大于我們的最大閘口可以流過的水流，才是正解，就是閘口已經是最大了，你水再大也是白搭.也就是說閘門流過的最大水流Ic是受閘門的開口大小就是Ib*Hfe限制的，但是實際流過水流是沒辦法控制的，要看供水的設備。但最大不會超過閘口的容限。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 經驗分享：只需4步搞
