什么是三極管的倒置狀態及其作用

ID:72008 · 發表于 2015-1-12 16:16

1、什么是三極管的倒置狀態？    集電結正偏，發射結反偏，為倒置狀態；集電結正偏，發射結正偏，為飽和狀態；集電結反偏，發射結反偏，為倒截止態；集電結反偏，發射結正偏，為放大狀態；
2、對三極管倒置狀態的分析
   實際上，當NPN型三極管的三個電極電位關系為UE＞UB＞UC 時，三極管內兩個PN結的狀態為be結反偏，bc結正偏。這時三極管工作在“倒置”狀態。倒置狀態的三極管其工作原理與放大狀態相似，bc結正偏時，集電區發射電子，一部分自由電子在基區和空穴復合形成基極電流，另一部分電子被反偏的發射結“收集”形成發射極電流。倒置時由于三極管集電區摻雜濃度不高，發射的電子少，同時由于發射區面積小，最終收集的電子也少，形成的電流很小，因此三極管沒有放大能力。倒置狀態的三極管β是小于1的。當增大“倒置”三極管的基極電流時，倒置的三極管也可以進入飽和狀態，但這時基極電流較大，同時管子的導通壓降比正接時要小得多。
3、對三極管倒置放大的理解
   ①三極管工作于倒置狀態時相當于把發射極與集電極對調使用（即集電極當作發射極使用，發射極當作集電極使用），倒置時的三極管同樣具有三種工作狀態。但是等效集電極電流（IE）與基極電流的比值即β要比正接時小得多，所以要使倒置的三極管進入飽和區，所需的基極驅動電流要比正接時大得多，但是倒置時的管壓降要比正接時的小。
4、三極管倒置狀態的應用
   ①TTL 數字集成電路中作為信號輸入用的多發射極三極管，當輸入為高電平1 時，就是一個倒置使用的三極管。三極管在倒置使用時，它的兩個PN 結的偏置情況與工作在放大狀態時是相反的：發射結反向偏置，集電結正向偏置。因此，集電結可能燒毀，而發射結可能擊穿。但是，由于工作于倒置狀態的三極管的電壓放大倍數β通常很小，如平面三極管倒置使用時的β值約為0.1～0.5，因此一般不會出現燒壞的情況。目前已經很少使用三極管作倒置狀態。
   ②在使用萬用表檢測判斷三極管的三個電極時，可以通過“三顛倒”方法找到基極和并判斷三極管的管型，而集電極和發射極的判斷就需使用三極管的倒置狀態。以NPN型三極管為例，萬用表選擇歐姆檔的R×100 或R×1K量程，按照圖1所示，用手指捏住三極管的基極和未知電極，將萬用表黑表筆接未知電極Y，紅表筆接X極，觀察表針偏轉角度。再按照圖2所示連接，觀察表針偏轉角度。比較兩次指針偏轉角度，偏轉大的那一次黑表筆接的是集電極。這種判斷方法的兩種接線方式對應了三極管的兩種狀態：放大狀態和倒置狀態。其中指針偏轉小的那次，黑表筆（萬用表內直流電源正極）接三極管的發射極。此時，三極管三個電極的電位關系為UE>UB>UC ，三極管工作在倒置狀態，萬用表表針偏轉所通過的電流為發射極電流，因為這個電流較小，所以指針偏轉較小。另一種接線方式對應為三極管的放大狀態，通過指針的電流為集電極電流這個電流較大，對應萬用表的指針偏轉也較大。

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