高手支招 三极管工作状态的判定方法

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简介:针对三极管的问题也比较多,其中一个被提及的比较频繁的问题就是如何判断电路当中的三极管工作状态,本篇文章就将针对这个问题进行解答。

三极管在电路当中的作用就是控制电流,其主要作用就是将微弱的信号转化为幅值较大的电信号。其作为电子电路的核心元件,起到电流放大的作用。由于应用的比较多,针对三极管的问题也比较多,其中一个被提及的比较频繁的问题就是如何判断电路当中的三极管工作状态,本篇文章就将针对这个问题进行解答。

在对一些电路进行分析时,很多新手并不知道如何对三极管的工作状态进行判断。并且即便知道在放大区时发射结正偏,集电结反偏,饱和区都正偏,截止区都反偏。但是有些情况,如偏值电阻的阻值没给,就会出现没有具体参数的情况。

其实这个问题并不难,看电路时,没看到偏压电阻的阻值的话,那就一定要先搞清楚这部分电路的工作原理,搞清楚这个电路的作用,然后就可以选择合适的偏压电阻代入电路了。关于怎么区分正在工作的三极管的工作状态,那就更简单了。

首先需要知道的是,不应该把饱和和截止分开来想。应该把三极管的状态想象成模拟状态和数字状态,也就是说线性工作状态和非线性工作状态。因为不论是饱和,还是截止,都是属于非线性状态的。在通常的状态下,三极管工作时,假如是在数字状态,那么饱和和截止都有可能出现。

现在来讨论一下如何区分模拟状态和数字状态,也就是线性状态和非线性状态。在实际的电路中,正在工作的三极管的状态是非常容易区分的。只需要用万用表去测量这个三极管的E-C间电压就可以了。

在非线形状态,这个电压不是接近于0,就是接近于VCC-VE,差值在1V以下时,一般就认为三极管进入了非线形区了。除此之外的状态,一般就是工作在线形区了。在一个设计的完美的线路中,通常这个电压值等于VCC-VE的一半。

但是,刚才的结论仅仅限于直流放大状态,假如是交流放大状态,就不成立了。例如,一个工作在快速开关状态下的三极管,如果用万用表去测量,得出来结论也许就会以为它是工作在线形状态了。

下面简单的总结一下,三极管在电路中工作状态的判断方法。

甲类:无论在任何状态下,上下两个晶体管中都有电流通过。

乙类:某些时候某个担当功率输出任务的晶体管截止,基本没有电流通过。

甲乙类:小信号时是甲类,大信号时是乙类。

丙类放大:管子的导通时间小于半个周期,即导通角小于180°,则称为丙类放大,丙类放大多用于高频大功率发射电路中。从理论上讲,丙类状态的导通角应为70°~90°范围内,即工作点应选在板栅曲线截止点的左边这样才能达到高效率。例如,广播发射机采用的就是丙类放大,它的特点是在没有激励的情况下,板流等于零,即静态时没有输出电流。

丁类放大:也称为D类放大或者数字式放大,它利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高、体积小等优点。许多输出功率高达1000W的这类数字式放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器目前多用于有源超低频音箱。

所以对于三极管状态的分析关键在于,先要分清要做什么电路,不是选择了不同电流就能做成不同状态的放大器的,尤其是丁类,它根本就是一个高频开关电源调制器,不是改变工作点电流那么简单的了。

如果是甲类,就要计算出最大输出时的工作电流,然后把工作点电流选择比这个电流大20%即可。验证的方法是用信号发生器激励放大器,并测量它的工作电流,在假负载上取得最大功率的时候看看工作电流有没有变化,如果没有,它就工作在甲类了。如果有变化,还得加大工作点电流。

乙类,纯粹的乙类在放大器中有交越失真,没有人用它,就免谈了。

甲乙类:在无输出的情况下给出一个偏置电流(其大小根据输出功率,效率等决定),小信号时它是不变的(甲类),大信号时它随着输出的增大而改变(乙类)。

丙类:必须靠高频电感储能来完成波形变换。

上面说的这些都是比较基础的设计指导原则,至于详细的实际电路设计,就要根据使用的具体型号参数来决定了,而后经过计算,再到电路当中去实际验证一下才好。本篇文章主要介绍了在电路中如何判断三极管的工作状态,希望大家在阅读过本篇文章之后,能对三极管有进一步的了解。

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