关于数字电路中三极管的饱和状态的电流问题

问题描述:

关于数字电路中三极管的饱和状态的电流问题
在数字电路中,三极管无非是饱和和截止,截止很好理解,两个pn结不导通.但是在饱和状态下,两个pn结是正偏的,以npn为例,两个pn结正偏,那电流的流向就是从p 到n .也就是从基极分别流向两个电极.集电极的电流往上流,发射极的电流往下流.这是我的理解,不过我觉得是错的,因为考虑到基极的电流很小,而发射极和集电极的电流都比较大(实践得知 ),而且集电极的电流应该是往下流向射极的.
如果我对电流流向的理解是对的,那么电流大小如何处理?如果是错的,那么在三极管中,饱和状态下,三极管的三个电流的方向和大小又是分别如何?
我还有一个想法就是数字电路中的三极管是工作在放大和截止状态.

就是这个情况,还有一种类型是蜂鸣器接集电极.用单片机io口控制
1个回答 分类:综合 2014-10-02

问题解答:

我来补答
"以npn为例,两个pn结正偏……”这就开始错了.
无论开关状态或是线性状态,三极管的b-c都是反向偏置,具体你再学习三极管构造和工作原理.
三极管导通后,三个极的电流关系为:Ie=Ibe+Ice,c结上的电流直接通过变薄了的阻挡层流向e,没有你说的Icb存在,除非三极管被击穿了.
再问: 你说的是处于线性放大状态的吧,饱和状态下,两个pn结都是正偏的,书本上是这么说的。。不过你说的开关状态,是不是指,开的时候处于放大状态,关的时候处于截止状态呢?开关状态不等于饱和和截止状态吗?
再答: 你说的是哪本书你拿来看看:饱和是指因Uce降低,Ice不再随着Ibe增大而增大,深饱和状态下的Uce固然会略小于Ube(注意只是略小!),但不会说这就是b-e极正偏产生了Icb,或者相反的说因为是b-e极正偏导致饱和!
开关状态是指三极管要不处于截止状态,要不处于饱和状态,这时它所耗散的功率是最小的(承受电压的时候没电流,有电流通过的时候为低阻态只承受很小的电压),放大状态就是线性区,Uce承受电压的同时有Ice通过。
数电里的三极管一般只有共集和共射两种组态,以NPN共射组态为例:当Rc(集电极负载电阻)足够大时,较小的Ice就会在Rc上产生接近于Vcc的压降,此时三极管饱和、集电极为低电平输出;当采用“集电极开路”的输出方式时,三极管的导通/截止可以认为是c-e间呈高阻或低阻状态。
读书还是循序渐进的好,先模后数是原则,否则一个上拉电阻的作用都要解释无数遍。
再问:

这是童诗白第三版模电的pdf截图,这上面是这么说的,不知道是不是我理解错了。模电学过了,数电在学。只是学的没有那么扎实而已。你能给我分析分析三极管饱和状态下,三个电流的流向和大小吗?谢谢了。

再问:
这是童诗白模电第三版的截图。难道是我理解的方式不对。。。。模电学过,不错学的没有那么扎实而已。。你能给我分析分析饱和状态下,三个极的电流流向和大小关系吗?谢谢了

再答: 这书,呵呵。饱和时Uce>Ube,这没错,但说是“正偏”仍至于弄出个Icb来,就是误导了。
以NPN共射组态为例,对于硅管,Ube导通时电压约0.7V,而深饱和时Uce约为0.3~0.5V,即Ubc在0.4~0.2V的幅度,bc间无论如何都不会导通产生Icb的,这是三极管的构造使然。
在饱和时,三个电极电流的分配仍然遵循Ie=Ibe+Ice,但Ice不再随着Ibe增大而增大。三极管饱和的原因不是因为bc正偏,而是因为Uce降到极至,在实际应用中也不要去找个比VCC高的电压来使三极管饱和。
再问: 你这么一说我终于明白了。确实太糊涂了之前,太感谢你了。饱和时候,基极和集电极应该是电压大于0但是没有导通,之前一直都被所谓的正偏给误导了,以为正偏导通,所以基极的电流会跑到集电极去。
现在有一个问题,如何去设计一个饱和状态的三极管呢,假设负载电阻100欧。如何根据需要去选取一个合适的三极管,并且设计成开关状态呢?

先把分给你,再加一百
 
 
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