晶體管飽(bao)和

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晶體管飽(bao)和？這(zhe)是什(shen)麽意思？好吧(ba)，這個(ge)術語只(zhi)有(you)在(zai)您(nin)是非常熟悉晶體管開關的(de)設(she)計師或工程師時才有(you)意義。

如(ru)果沒有(you)，我(wo)們(men)將(jiang)分解(jie)它。

當您(nin)處理(li)低(di)DC設(she)備時，將(jiang)它們(men)關閉或(huo)打(da)開是正常的(de)。您(nin)可(ke)以(yi)通過使用(yong)晶體管開關來(lai)實現這壹點。但(dan)是晶體管必(bi)須處於(yu)飽(bao)和狀態才能打(da)開或關閉直(zhi)流(liu)設(she)備。

在(zai)本(ben)文的(de)後面(mian)，我(wo)們(men)將(jiang)討論(lun)更多關於(yu)此(ci)主(zhu)題的(de)內容，向您(nin)展(zhan)示操(cao)作(zuo)模(mo)式(shi)、計(ji)算等。

那麽，讓(rang)我(wo)們(men)開始(shi)吧(ba)！

什(shen)麽是晶體管飽(bao)和度(du)？

BD135晶體管飽(bao)和

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當系(xi)統達到其(qi)閾值或最(zui)大(da)值時，就(jiu)會(hui)發生(sheng)飽(bao)和。因此(ci)，當電(dian)流達到最(zui)高(gao)指(zhi)定值時，晶體管會(hui)在(zai)飽(bao)和區(qu)域(yu)內工(gong)作。

例(li)如(ru)，當您(nin)將(jiang)液體倒(dao)入(ru)玻璃(li)杯(bei)中(zhong)直(zhi)至達到邊(bian)緣時——它處於(yu)飽(bao)和狀態。這(zhe)是因為(wei)鏡子(zi)無(wu)法處理(li)更多的(de)飲料(liao)。此(ci)外(wai)，當您(nin)修(xiu)改(gai)晶體管的(de)配置時，它會迅速改(gai)變(bian)其(qi)飽(bao)和水平。

但(dan)是，重(zhong)要的(de)是要註意，當您(nin)配(pei)置晶體管時，器件(jian)不(bu)會達到其(qi)飽(bao)和點(dian)。這(zhe)是因為(wei)基極(ji)集(ji)電(dian)極(ji)不(bu)會保(bao)持在(zai)反(fan)向偏(pian)置模式(shi)。因此(ci)，輸出信(xin)號(hao)會(hui)出(chu)現失真(zhen)。

有(you)哪(na)些操作模式(shi)？

晶體管以(yi)四(si)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)模式(shi)工(gong)作，因為(wei)它們(men)是非線性器件(jian)。模(mo)式(shi)顯(xian)示流(liu)過它們(men)的(de)電(dian)流（即(ji)，從 NPN 的(de)集(ji)電(dian)極(ji)到發(fa)射極(ji)）。

NPN晶體管

此(ci)外(wai)，如(ru)果妳想(xiang)知道壹個(ge)晶體管的(de)模式(shi)，妳(ni)必(bi)須註意三個引腳的(de)關系(xi)和電(dian)壓(ya)。

因此(ci)，V BC是從基極(ji)移(yi)動到集(ji)電(dian)極(ji)的(de)電(dian)壓(ya)，V BE是指(zhi)從底(di)部移(yi)動到發(fa)射極(ji)的(de)電(dian)流。也就(jiu)是說，操作模(mo)式(shi)包(bao)括：

飽(bao)和模(mo)式(shi)

當晶體管處於(yu)飽(bao)和模(mo)式(shi)時，它處於(yu)“開啟”狀態。另(ling)外(wai)，它的(de)行為(wei)就像集(ji)電(dian)極(ji)和發射極(ji)之間的(de)短路。

NPN發射器

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此(ci)外(wai)，這種(zhong)模(mo)式(shi)使晶體管的(de)二極(ji)管變(bian)為(wei)正向偏(pian)置。正向偏(pian)置是當 V BE和 V BC大(da)於(yu)零(ling)時。此(ci)外(wai)，這意味(wei)著 V B高(gao)於(yu) V C和 V E。

換(huan)句(ju)話說，要使晶體管進(jin)入(ru)飽(bao)和狀態，V BE必(bi)須高(gao)於(yu)閾值電(dian)壓(ya)。您(nin)可(ke)以(yi)用壹(yi)些縮寫(xie)來(lai)表示電(dian)壓(ya)降(jiang)，例如(ru) V d、V th等，並(bing)且(qie)該值因晶體管甚至溫(wen)度而(er)異(yi)。

所(suo)以(yi)，在(zai)常(chang)溫(wen)下(xia)，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)估算(suan)出(chu)很(hen)多晶體管的(de)壓(ya)降(jiang)在(zai)0.6V左右。

此(ci)外(wai)，重(zhong)要的(de)是要註意集(ji)電(dian)極(ji)和發射極(ji)之間可(ke)能(neng)沒有(you)良(liang)好的(de)導(dao)電(dian)性。因此(ci)，您(nin)會(hui)註意到節(jie)點(dian)處有(you)壹(yi)個小(xiao)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)。

制造商通(tong)常在(zai)晶體管數(shu)據表中(zhong)將此(ci)電(dian)壓(ya)表示為(wei) V CE(sat)（CE 飽(bao)和電(dian)壓(ya)）。您(nin)可(ke)以(yi)將 V CE(Sat)定義為(wei)晶體管飽(bao)和所(suo)需(xu)的(de)從集(ji)電(dian)極(ji)到發(fa)射極(ji)的(de)電(dian)壓(ya)。

V CE(Sat) 的(de)值範(fan)圍為(wei) 0.05 – 0.2V。交(jiao)易表(biao)明(ming)，V C必(bi)須比 V E高壹點，晶體管才能進(jin)入(ru)飽(bao)和模(mo)式(shi)。另(ling)外(wai)，V C和V E必(bi)須小(xiao)於(yu)V B。

反(fan)向活動(dong)

當晶體管放(fang)大(da)並(bing)導(dao)通(tong)但電(dian)流沿(yan)相反(fan)方(fang)向（從(cong)發(fa)射極(ji)到集(ji)電(dian)極(ji)）移(yi)動時，就(jiu)會(hui)發生(sheng)反(fan)向激活模(mo)式(shi)。

晶體管放(fang)大(da)器

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因此(ci)，對於(yu)處於(yu)非活動(dong)反(fan)向模(mo)式(shi)的(de)晶體管，發(fa)射極(ji)的(de)電(dian)壓(ya)應大(da)於(yu)基極(ji)。而且(qie)這個(ge)電(dian)壓(ya)必(bi)須大(da)於(yu)集(ji)電(dian)極(ji)。換(huan)句(ju)話說，V C <V B <V E。

此(ci)外(wai)，很(hen)難(nan)看到制造商為(wei)應用(yong)程序設(she)計主(zhu)動反(fan)向模(mo)式(shi)。這(zhe)是因為(wei)這個(ge)模型(xing)不(bu)驅動(dong)晶體管。

積(ji)極(ji)的(de)

在(zai)這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)下(xia)，晶體管的(de) V BC和 V BE必(bi)須分(fen)別是有(you)害(hai)的(de)並且(qie)高於(yu)零(ling)。此(ci)外(wai)，這意味(wei)著基極(ji)電(dian)壓(ya)必(bi)須高(gao)於(yu)發射極(ji)但低(di)於(yu)集(ji)電(dian)極(ji)。

因此(ci)，集(ji)電(dian)極(ji)必(bi)須高(gao)於(yu)發射極(ji)，即 V C >V B > V E。有(you)趣(qu)的(de)是，這種(zhong)模(mo)式(shi)是晶體管最(zui)有(you)效(xiao)的(de)模式(shi)，因為(wei)它將器件(jian)變(bian)成了(le)放(fang)大(da)器。

因此(ci)，流入(ru)管腳的(de)電(dian)流增(zeng)加(jia)。結(jie)果，進入(ru)集(ji)熱器的(de)風離開了發(fa)射器。

Ic = BI B

在(zai)哪(na)裏(li)：

Ic = 集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流

b = 放(fang)大系(xi)數(shu)

I B = 基極(ji)電(dian)流

隔(ge)斷(duan) 

這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)發(fa)生(sheng)在(zai)晶體管關閉時——這(zhe)與(yu)飽(bao)和相反(fan)。因此(ci)，在(zai)這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)下(xia)，晶體管類(lei)似(si)於(yu)開路，因為(wei)它沒有(you)集(ji)電(dian)極(ji)和發射極(ji)電(dian)流。

妳(ni)如(ru)何讓(rang)晶體管進(jin)入(ru)這種(zhong)模(mo)式(shi)？您(nin)可(ke)以(yi)通過確保(bao)發射極(ji)和集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)壓(ya)比基極(ji)電(dian)壓(ya)更重(zhong)要來(lai)做(zuo)到這(zhe)壹(yi)點(dian)。換(huan)句(ju)話說，V BE和 V BC的(de)值必(bi)須為(wei)負。

您(nin)可(ke)以(yi)表示截(jie)止(zhi)模式(shi)，如(ru)：

V C > V B

V E > V B

請務(wu)必(bi)註意，我(wo)們(men)在(zai)整篇文章(zhang)中(zhong)都引(yin)用了 NPN 模式(shi)晶體管。因此(ci)，對於(yu) PNP 晶體管，您(nin)將(jiang)擁有(you)與(yu) NPN 相反(fan)的(de)特(te)性。例如(ru)，在(zai) PNP 晶體管的(de)飽(bao)和模(mo)式(shi)下(xia)，電(dian)流從(cong)發射極(ji)流向集(ji)電(dian)極(ji)。

此(ci)外(wai)，您(nin)可(ke)以(yi)參考下(xia)表以(yi)更好地(di)理(li)解(jie)：

如(ru)何計算(suan)晶體管飽(bao)和度(du)

當有(you)壹(yi)條可(ke)以(yi)研(yan)究(jiu)的(de)曲線時，很(hen)容易(yi)計算晶體管飽(bao)和度(du)。因此(ci)，如(ru)果您(nin)的(de)曲線顯示電(dian)壓(ya)電(dian)平為(wei) 0V 而電(dian)流相對較高，請使用(yong)歐姆定律(lv)。

這(zhe)樣(yang)，您(nin)就(jiu)能夠(gou)確定電(dian)阻這(zhe)樣(yang)的(de)晶體管的(de)引腳（集(ji)電(dian)極(ji)和發射極(ji)）之間：

R CE = V CE           0 伏(fu)

       —— = —— = 0 瓦

             我(wo)ç             我(wo)C(周(zhou)六(liu))

如(ru)果您(nin)需(xu)要確定電(dian)路中(zhong)晶體管的(de)近似(si)飽(bao)和集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流怎(zen)麽辦(ban)？您(nin)可(ke)以(yi)通過假設(she)設(she)備 CE（集(ji)電(dian)極(ji)-發射極(ji)）上的(de)相應短路值來(lai)獲(huo)得該值。然後把(ba)它放在(zai)上(shang)面(mian)的(de)公式(shi)中(zhong)。您(nin)可(ke)以(yi)將 V CE設(she)為(wei) 0V 並計(ji)算 V CE(Sat)。

此(ci)外(wai)，如(ru)果電(dian)路具(ju)有(you)固定偏(pian)置配置，您(nin)可(ke)以(yi)申請短期課(ke)程。因此(ci)，RC（跨電(dian)壓(ya)）將等於(yu)V CC。妳可(ke)以(yi)表達如(ru)下(xia)條件(jian)。

• I C(Sat)  = V CC/RC 

妳(ni)怎麽知(zhi)道晶體管是否飽(bao)和？

在(zai)飽(bao)和狀態下(xia)操作(zuo)晶體管並(bing)不(bu)容易(yi)，但這是可(ke)能(neng)的(de)。此(ci)外(wai)，如(ru)果您(nin)想(xiang)操作類似(si)晶體管的(de)放大器，將操作(zuo)設(she)置在(zai)有(you)源區(qu)域(yu)內也很(hen)重(zhong)要。以(yi)下(xia)是了解(jie)飽(bao)和晶體管的(de)行之(zhi)有(you)效(xiao)的(de)方法：

1. 通(tong)過實際測量

2. 做(zuo)模(mo)擬——比上壹個更(geng)好的(de)方法

3. 計(ji)算(suan)——壹種(zhong)廉(lian)價且(qie)沒有(you)限(xian)制的(de)舊(jiu)方(fang)法。使用(yong)此(ci)方法的(de)方法之(zhi)壹(yi)是假設(she)電(dian)路已(yi)飽(bao)和。有(you)了(le)這個，解(jie)決課(ke)程的(de)最大收益。然(ran)後，將(jiang)其(qi)與設(she)備的(de)最小(xiao)當前(qian)進(jin)度相關聯。

包(bao)起(qi)來(lai)

實際上，有(you)多種(zhong)方(fang)法可(ke)以(yi)識別晶體管飽(bao)和。畢竟(jing)，這(zhe)是晶體管作(zuo)為(wei)開關來(lai)調(tiao)節(jie)低(di)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)的(de)唯壹方式(shi)。

此(ci)外(wai)，它還具(ju)有(you)四(si)種(zhong)操(cao)作(zuo)模式(shi)，NPN 和(he) PNP 晶體管的(de)條件(jian)不(bu)同(tong)。您(nin)對飽(bao)和晶體管有(you)疑(yi)問(wen)或(huo)顧慮嗎(ma)？請隨(sui)時與(yu)我(wo)們(men)聯系(xi)。