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晶体三极管工作在饱和区的工作条件是介绍如下:
三极管进入饱和状态,其特征是发射结和集电结均处于正向偏置。对于共射电路,UBE》UON且 UCE《UBE。
此时IC不仅与IB有关,而且明显随UCE增大而增大,IC《IB。在实际电路中,如晶体管的UBE增大时,IB随之增大,但IC增大不多或基本不变,则说明晶体管进入饱和区。对于小功率管,可以认为当UCE=UBE,及UCB=0时,晶体管处于临界状态,及临界饱和和临界放大状态。
主要是根据两个pn结的偏置条件来决定:
发射结正偏,集电结反偏——放大状态;
发射结正偏,集电结也正偏——饱和状态;
发射结反偏,集电结也反偏——截止状态。
这些状态之间的转换,可以通过输入电压或者相应的输入电流来控制,例如:在放大状态时,随着输入电流的增大,当输出电流在负载电阻上的压降等于电源电压时,则电源电压就完全降落在负载电阻上,于是集电结就变成为0偏压,并进而变为正偏压——即由放大状态转变为饱和状态。
当输入电压反偏时,则发射结和集电结都成为了反偏,没有电流通过,即为截止状态。
正偏与反偏的区别:对于NPN晶体管,当发射极接电源正极、基极接负极时,则发射结是正偏,反之为反偏;当集电极接电源负极、基极(或发射极)接正极时,则集电结反偏,反之为正偏。总之,当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时,则为正偏,反之为反偏。
什么是“饱和失真、截止失真”?
下面我通过共射电路结合其输出特性曲线向你介绍下:
1?截止区
其特征是发射结电压小于开启电压Uon且集电结反向偏置,即对于共射电路Ube小于等于Uon且Uce大于Ube。此时Ib=0,而Ic小于等于Iceo因为Iceo常常小于几十微安。因此在近似分析中可以认为晶体管截止时的Ic约等于0.
2?放大区
其特征是发射结正向偏置,(Ube大于发射结开启电压Uon)且集电结反向偏置,即对于共射电路Ube大于Uon且Uce大于等于Ube。此时Ic几乎仅仅决定于Ib,而与Uce无关,表现出Ib对Ic的控制作用,Ic=βIb,ΔIc=βΔIb。在理想情况下,当Ib按等差变化时,输出特性是一族与横轴平行的等距离直线。
3?饱和区
其特征是发射结与集电结均处于正向偏置,即对于共射电路Ube大于Uon且Uce小于Ube。此时Ic不仅与Ib有关。而且明显随Uce增大而增大,Ic小于βIb。在实际电路中,若晶体管的Ube增大时,Ib随之增大,但Ic增大不多或基本不变,则说明晶体管进入饱和区。对于小功率管,可以认为当Uce=Ube,即Uce=0时,晶体管处于临界状态,即临界饱和或临界放大状态。
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饱和失真和截止失真,是指信号范围超出晶体管放大电路正常放大范围时,出现的信号波形畸变。由产生畸变的原因不同分为饱和失真和截止失真。
晶体管有三个工作区:饱和区、截止区和线性区(放大区)。在饱和区和截止区晶体管会失去放大能力。
对于共发射极的晶体管基本放大电路,当输入的峰值较大的时候,超过了晶体管电路的动态范围,进入饱和或截止区,就会出现失真。进入饱和区引起的失真就是饱和失真;进入截止区引起的失真就是截止失真。
下图是共发射极的晶体管单级基本放大电路的失真示意。
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