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课件网) 第三章 电子控制系统信号处理 第2节 初识模拟电路(第3课时) 【任务三】体悟三极管的三种工作状态 1.如左图所示,为三极管共发射极电路,可以看出电路中有两组电源Vbb和Vcc,其中基极b与发射极。形成一个输入回路,基极输入电流用Ib表示;集电极c与发射极e形成一个输出回路,集电极输出电流用Ic表示;发射极e是两回路的公共端。 2.三极管电流关系 NPN型三极管 二进一出。且Ie=Ib+Ic,连接电路时,发射极接低电位,集电极接高电位 PNP型三极管 一进二出。且Ie=Ib+Ic,连接电路时,发射极接高电位,集电极接低电位 3.三极管的输出特性曲线 IC / mA UCE /V 100 A 80 A 60 A 40 A 20 A IB = 0 O 5 10 15 4 3 2 1 划分三个区:截止区、放大区和饱和区。 截止区 放 大 区 饱和区 1. 截止区 IB ≤ 0 的区域。 IB= 0 时,IC = ICEO。 硅管约等于 1 A,锗管约为几十--几百微安。 截止区 两个结都处于反向偏置。 2. 放大区: 条件:发射结正偏 集电结反偏 特点:各条输出特性曲线比较平坦,近似为水平线,且等间隔。 IC / mA UCE /V 100 A 80 A 60 A 40 A 20 A IB =0 O 5 10 15 4 3 2 1 放 大 区 集电极电流和基极电流体现放大作用,即 对 NPN 管 UBE > 0,UBC < 0 3.三极管的输出特性曲线 3. 饱和区: 条件:两个结均正偏 IC / mA UCE /V 100 A 80 A 60 A 40 A 20 A IB =0 O 5 10 15 4 3 2 1 对 NPN 型管,UBE > 0 UBC > 0 。 特点:IC 基本上不随 IB 而变化,在饱和区三极管失去放大作用。 I C IB。 当 UCE = UBE,即 UCB = 0 时,称临界饱和,UCE < UBE时称为过饱和。 饱和管压降 UCES < 0.4 V(硅管),UCES< 0. 2 V(锗管) 饱和区 三极管的输出特性曲线 三极管的三种工作状态 类比NPN型三极管 c b e 粗管子内装有阀门,阀门的开度由细管子中的水压控制,水流类比电流,水压类比电压 截止状态:细管水压很小,不足以打开阀门。 放大状态:细管水流越大,阀门开启越大,粗管水流越大 ———以小控大,以弱控强 饱和状态:当阀门开到一定程度,细管水流增大,粗管水流不再增大 放大的本质:实现能量的控制。 在放大电路中提供一个能源,由能量较小的输入信号控制这个能源,使之输出较大的能量,然后推动负载。 小能量对大能量的控制作用称为放大作用。 放大的对象是变化量。 放大电路的基本原理 三极管的三种工作状态 3.1 截止状态 电流电压关系: Ve>Vb,Vc>Vb Uce≈Vcc Ube<0.5V 现象:Ib≈0 ,Ic≈0,Ie≈0 三极管的三种工作状态 3.1 截止状态 小结:Ib≈0,发射结和集电结都处于反偏状态时,IC=0,此时相当于一只断开的开关。 三极管的三种工作状态 3.2 放大状态 条件: 发射结正偏、集电结反偏 电流电压关系:Ve