本來前幾天就準備寫一篇關于三極管開關電路的文章了，自己也認為比較簡單，不是什么大問題。開關電路大家肯定經(jīng)常用到，無非是像下圖這樣。

但是寫的時候，截止狀態(tài)倒是很好判斷，飽和狀態(tài)卻不是直接能看出來的，所以就拖到了今天。關于三極管開關電路有以下幾個問題：

1.三極管飽和與截止判斷條件是什么？

2.什么是發(fā)射結、集電結的正偏與反偏？

3.什么是臨界飽和與深度飽和？

4. 進入臨界飽和與深度飽和的條件？

5.三極管開關電路基極、集電極電阻的選?。?/span>

6.三極管的開關速度受什么影響？

7.三極管會受溫度影響嗎？

8. 有哪些常用的三極管？

1. 三極管飽和與截止判斷條件是什么？

飽和--發(fā)射結正偏，集電結正偏；

截止--發(fā)射結反偏，集電結反偏；

2. 什么是發(fā)射結、集電結的正偏與反偏？

如上圖所示，NPN三極管內(nèi)部有2個PN結，分別為發(fā)射結和集電結。

• 集電結正偏：集電極電壓低于基極時，集電極與基極PN結正向，Uce

• 集電結反偏：集電極電壓高于基極時，集電極與基極PN結反向，Uce>Ube;

• 發(fā)射結正偏：發(fā)射極電壓低于基極時，集電極與基極PN結正向，Ube=0.7V;

• 發(fā)射結反偏：發(fā)射極電壓高于基極時，集電極與基極PN結反向，Ube<0.7V;

3. 什么是臨界飽和與深度飽和？

• 臨界飽和是三極管從放大狀態(tài)過渡到飽和狀態(tài)的臨界點；

• 深度飽和沒有具體的定義，基極電流要足夠大，網(wǎng)上看到大于2倍臨界飽和Ib。

4. 進入臨界飽和與深度飽和的條件？

從上圖可知，Uce=VCC-Ic*Rc；

當Uce=0時，Icmax=VCC/Rc，此時臨界基極電流Ib=Ic/β=VCC/βRc。

飽和狀態(tài)需通過Ib來判斷：

• 當Ib=VCC/βRc時，三極管基本處于臨界飽和狀態(tài)。

• 當Ib>2VCC/βRc時，三極管基本進入深度飽和狀態(tài)。

5.三極管開關電路基極、集電極電阻的選取？

以LMBT3904LT1G為例，首先確定R6，根據(jù)后級所需最小電流確定R6最大值，然后根據(jù)Ic承受最大集電極電流確定R6最小值。正常情況下，R6的選值范圍一般在1K~10K左右，對應的驅動電流范圍為3.3mA~330uA，本文選R6=10kΩ。

臨界飽和時，VCC=3.3V，Ic=0.33mA，如上圖所示，假設β=70，Ib=VCC/βRc=Ic/β=0.33/70=4.7uA，因此只要Ib大于4.7uA即可。Rb<(3.3-0.7V)/4.7uA=553kΩ，本例中Rb=R3 = 10K，Ib = (3.3-0.7)/10K = 0.26mA>4.7uA.

6.三極管的開關速度受什么影響？

以LMBT3904LT1G為例，下圖為開關測試電路。

從下圖的測試曲線可以看出：

• 當Ic/Ib=10時，Ic從1mA增加100mA時，上升和下降時間都在減小，因此上拉電阻Rc減小，開關的上升/下降時間也隨之較小。

• 當Ic不變的時候，Ic/Ib=10比Ic/Ib=20的下降時間小，因此串聯(lián)電阻Rb減小，開關的下降時間較小。

7. 三極管會受溫度影響嗎？

對于溫度參數(shù)，比較典型的就是三極管的導通電壓Ube，Ube會隨著環(huán)境溫度的升高而降低，硅三極管的Ube室溫下約為0.7V。資料顯示，硅三極管發(fā)射結正向壓降的變化量是每增加1℃，Ube就降低2.5mV。我經(jīng)?？吹较旅孢@個電路，并聯(lián)一個二極管來降低三極管的受溫度的影響，當Vbe下降或上升時，二極管VD1會有同樣的溫度特性，這樣基級偏置電流Ib變化就很小了。

8. 有哪些常用的三極管?

LMBT3904LT1G/LMBT3906LT1G,L9012PLT1G/L9013QLT1G,PMBT3906,215/PMBT3904,215,MMBT3904/MMBT3906,BC817-40,215/BC807-40,215,S8050/S8550、MMBT4401LT1G/MMBT4403LT1G、BC846/BC856、MUN2213T1G、MMBT5551LT1G.