请教一个及出问题，关于三极管的饱和和放大条件

hdguy · 发表于 2007-1-4 10:33:51

三极管的放大和饱和状态，一些书上说法有不同，模电上说是发射结正偏，集电结反偏为放大；当发射结和集电结均正偏时为饱和。数电上说是只要IB>=IBS(饱和状态下的基极电流)就为饱和状态。那么到底是结电压的偏置起作用还是基极的电流器关键作用呢？
进入饱和态之前时不是肯定要经过放大状态呢？
按着模电的解释（以共射电路为例），当发射结和集电结均正偏时，由于集电区收集电子能力下降，此时的Ic要比放大状态下的值小，哪这样的话反倒推出了Vce在当发射结和集电结均正偏时，值比放大状态下大！？（Vce=VCC-Ic*Rc）
另一方面，由于发射结和集电结均正偏时，基极的电压高于发射极和集电极，发射结的电子应该主要是被基极收集，而Ic相对Ie此时应该小的很多，相应的可以说是集电极和发射极间的电流非连续的，有较大的阻抗，但为什么结论反而是此时的集电极和发射极间电压Vce更小，处于饱和态呢？
虽然这些是很基本的内容，但一直有点迷惑，请大虾们不吝赐教！谢谢阿。

hdguy · 发表于 2007-1-5 13:55:03

没有人愿意解答？[em13]

everset · 发表于 2007-1-23 10:06:47

基本概念，一个讲的是三极管，一个讲的是mos管，当然不同。建议好好看书

ICdog · 发表于 2007-1-23 22:22:27

当发射结和集电结均正偏时为饱和状态,这可以由三极管特性曲线看出
当共射电路电路接法时,随着Ib的增大，Ic电流也增大，Vce会逐渐被偏置电阻压低，直至Vce等于VB，此时，三极管为临界饱和状态。Ib继续增大则进入饱和区。
所以本质上是相同的：）
偶是这样理解的，拙见[em10][br]+3 RD币

everset · 发表于 2007-1-24 13:43:40

其实很好理解，以N管为例，三极管共射接（发射极接地），当基极电位增大，集电极电位降低，当饱和时，由于三极管的饱和压降在一般在0.4V左右（即VCE＝0.4V），因此此时，发射结和集电结均正偏。至于ICDOG所说的直至VCE等于VB，我不认同，饱和时VB肯定比VCE大。[br]+3 RD币

everset · 发表于 2007-1-23 10:06:47

基本概念，一个讲的是三极管，一个讲的是mos管，当然不同。建议好好看书

ICdog · 发表于 2007-1-23 22:22:27

当发射结和集电结均正偏时为饱和状态,这可以由三极管特性曲线看出
当共射电路电路接法时,随着Ib的增大，Ic电流也增大，Vce会逐渐被偏置电阻压低，直至Vce等于VB，此时，三极管为临界饱和状态。Ib继续增大则进入饱和区。
所以本质上是相同的：）
偶是这样理解的，拙见[em10][br]+3 RD币

everset · 发表于 2007-1-24 13:43:40

其实很好理解，以N管为例，三极管共射接（发射极接地），当基极电位增大，集电极电位降低，当饱和时，由于三极管的饱和压降在一般在0.4V左右（即VCE＝0.4V），因此此时，发射结和集电结均正偏。至于ICDOG所说的直至VCE等于VB，我不认同，饱和时VB肯定比VCE大。[br]+3 RD币

kingyb · 发表于 2007-2-9 12:55:43

这样说是不是比较好理解点
因为单看每个PN节倒通压降为0.7,那么好.以下结论成立 :
当均正偏的时候，Vbc=0.7左右 Vbe=0.7左右 ,那么Vce=0(>0),结果导致C和E端电压相等
书上说的Vce两端压降减小,进入临界饱和,那减小到什么程度呢,就是减小到上面的Vce = 0的程度，进入饱和或者是过饱和

[br]+3 RD币

pfx105 · 发表于 2007-2-9 16:44:30

我介意多观察输出波形加深理解为好!

didi_key · 发表于 2007-3-16 16:25:27

我们要从根本上面去理解
三极管是基区很薄，发射区高参杂，集点区PN结大[br]+1 RD币

flytigery · 发表于 2007-3-17 20:56:59

to5楼:我还是比较赞同ICdog所说的，他说临界饱和的时候Vbe=Vce，过饱和的时候Vbe肯定大于Vce毫无疑问！
to搂主：我认为饱和的时候Ic应该比放大的时候大。可以做这样的一个假设
如果当Ib=10uA，放大倍数为100，Vcc=5V，Rc=1k，那么Ic=1mA，Vce=4V
增大Ib=1mA，放大倍数还是100的话，Vce=-95V，这是不可能的！如果该管的Vce（sat）=0.1V的话，Ic=4.9mA，这时可以算算放大倍数=5 Vbe=0.6的话，Vbc=0.5所以说集电极和发射极都正偏

我的结论是放大倍数并不一个固定的值，与基极电流也有关系，电流越大，放大倍数越小
进入饱和区之前应该会经过放大区
偶的一点想法，大虾们指正！[br]+3 RD币

didi_key · 发表于 2007-3-19 15:37:50

不同意楼上说的，我前面已经说过，三极管的基区很薄。当集电结正偏时Ic会迅速的下降到0（在正偏0.2到0.3v之间时，Ic和Ie还成线性关系）
这时Vce(sat)等于你所说的0.1v或者其他。但是 Ic等于0，你所说的Ic=4.9mA是在集电结接输出电压时的情况。这时的Ic=4.9mA是电阻Rc上的电流不是集电结上的电流。
在基区很薄的情况下，如果发射结和集电结都正偏。如果是NPN管，那么在基区就会堆积大量的电子而没有地方流出去。因为三极管就是利用了基区的多数载流子空穴浓度很低，而没有和发射区过来的电子结合，而被集电结反偏的电场漂移过去。如果基区很厚的话，那么到达集电结的电子就会很少。也就没有放大的效果了（即用两端之间的电压去控制第三端的电流了）所以这种情况是不会发生的。[br]+3 RD币

flytigery · 发表于 2007-3-19 22:08:00

不知道楼上说的是否正确,我会去查查资料,再讨论呵!
集电极正偏,而没有电流流过,现在才觉得有点奇怪.

kingyb · 发表于 2007-3-20 16:16:40

这个问题必须要从电子空穴的运动来解决，我相信，没有几人能很明确的解释的清楚.,看了，很多书，基本上都介绍的不是很明确,只能说是经过以下三个状态进入饱和:首先是放大状态--->Ib不断增大(此时仍旧满足放大状态Ic=Ib*倍数)--->Ib继续增大到临界(临界饱和,Vb=Vc,此时已经不是放大状态)----->进入过饱和(Ic突然增大导致Vb>Vc),Vce此时很小，0.3v 以下
并且此过程是瞬间完成，这样分析也好象是霸王硬上弓的感觉,呵呵

等待高手，能在电子和空穴的移动上来解释此问题吧~[br]+3 RD币

didi_key · 发表于 2007-3-20 17:28:39

我们可以从三个不同区的电子浓度来考虑：
基区大概10的15次方，集电区：10的17次方，发射区：10的19次方。大概在这些数量级
我们知道pn接处都会有内建电场
Vbi=Vt*1n（Na*Nd/Ni*Ni）
其中Ni为半导体的本证浓度，常温下Ni=1.5X10的15次方。
这样可以计算出来Vbe比Vbc大个0.1左右的电压，所以Vce大概在0.1左右。

当三极管从放大到饱和时，就好像集电结从反偏到正偏。在这种瞬间会产生一个正偏电流[br]+3 RD币

gnaw2005 · 发表于 2007-3-27 11:46:37

没看到结论。。。。。以DIDI_KEY的意思，是三极管必经放大状态然后才到饱和？－我看三极管输出特性曲线，固定IB，状态是随Vce的值先饱和，后放大的

kingyb · 发表于 2007-3-27 13:24:28

<DIV class=quote>以下是引用gnaw2005在2007-3-27 11:46:37的发言：
没看到结论。。。。。以DIDI_KEY的意思，是三极管必经放大状态然后才到饱和？－我看三极管输出特性曲线，固定IB，状态是随Vce的值先饱和，后放大的</DIV>

我的理解还是经过先放大再饱和的，并且此过程是因为Ib 的瞬间增大造成

everset · 发表于 2007-4-4 11:43:53

以npn管为例，从特性曲线看，在集电结正偏的情况下，随着基极电压的增大（实际效果是Ib的增大，很多书上说双极型晶体管是电流控制型，但深入想想，改变电流一般也是通过改变电压的实现的，因此也应该把三极管了解为电压控制型器件），三极管工作从截止至放大，再至饱和。从电流角度看，随着电压上升，从截止区进入放大区后，集电极电流应该是基极电流的β倍，继续加大基极电压，使晶体管进入饱和区，这时集电极电流虽然仍会增大，但不再是基极电流的β倍，放大越来越小，随着集电极电流的增大，vCE下降。从内部载流子运动的角度分析，在截止区，载流子类似雪崩击穿。[br]+3 RD币

wlbao2000 · 发表于 2007-4-20 23:17:42

还是比较赞同楼上的看法

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