图中还画出了负载电阻为200欧姆时的负载线

 开关晶体管     |      2019-03-07 23:15

  的输出特性曲线。由于原来的Vce仅画到2.0V为止,为了说明方便,我向右延伸到了4.0V。

  在晶体管的输出特性曲线图上,上述关系式是一条斜线/R,X轴上的截距是电源电压V,Y轴上的截距是V/R(也就是前面NE5532第2帖说的“Ic(max)是指在假定e、c极短路的情况下的Ic极限”)。这条斜线称“静态负载线”(以下简称负载线)。各个基极电流Ib值的曲线与负载线的交点就是该晶体管在不同基极电流下的工作点。见下图:

  图中假定电源电压为4V,绿色的斜线欧姆的负载线MA,图中标出了Ib分别等于0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、1.0mA的工作点A、B、C、D、E、F。据此在右侧作出了Ic与Ib的关系曲线。根据这个曲线,就比较清楚地看出“饱和”的含义了。曲线的绿色段是线性放大区,Ic随Ib的增大几乎成线性地快速上升,可以看出值约为200。兰色段开始变弯曲,斜率逐渐变小。红色段就几乎变成水平了,这就是“饱和”。实际上,饱和是一个渐变的过程,兰色段也可以认为是初始进入饱和的区段。在实际工作中,常用Ib*=V/R作为判断临界饱和的条件。在图中就是假想绿色段继续向上延伸,与Ic=50MA的水平线相交,交点对应的Ib值就是临界饱和的Ib值。图中可见该值约为0.25mA。

  由图可见,根据Ib*=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和;倍数越大,饱和程度就越深。

  图中还画出了负载电阻为200欧姆时的负载线。可以看出,对应于b=0.1mA,负载电阻为80欧姆时,晶体管是处于线欧姆时,已经接近进入饱和区了。负载电阻由大到小变化,负载线为圆心呈扇状向上展开。负载电阻越小,进入饱和状态所需要的Ib值就越大,饱和状态下的C-E压降也越大。在负载电阻特别小的电路,例如高频谐振放大器,集电极负载是电感线,负载线度向上伸展(如图中的红色负载线)。这样的电路中,晶体管直到烧毁了也进入不了饱和状态。

  以上所说的“负载线”,都是指直流静态负载线;“饱和”都是指直流静态饱和。

  我认为,大多数电子技术人员,都是晶体管的使用者,只要了解它的外部特性就行了。除非是研制、生产晶体管的科技人员,对于内部的工作原理,没有必要去深究。个人看法,不一定对。