作者： 邵金龍， 凡億PCB微信公眾號

三極管分為三個狀態：截止、放大、飽和

1. 截止狀態：三極管處于關斷狀態，Vce約等于電源電壓

2. 放大狀態：三極管處于電流放大狀態，0V

3. 飽和狀態：三極管處于完全導通狀態，Vce≈0V

判斷三極管工作在哪個狀態的方法分為：

1. 電流判斷法：

Ic_max> Ib*β 放大狀態

Ic_max≤ Ib*β 飽和狀態

Ic_max=Ib*β=0 截止狀態

2. 電壓判斷法：

Uce>0.3V 放大狀態

Uce=0.3V 飽和狀態

Uce=Vcc 截止狀態

圖 一

1. 三極管放大電路（信號型三極管）

圖 二

三極管放大電路最典型的特征就是：Ic max >β*Ib，也就是說無論Ib電流怎樣變化，β*Ib始終沒有超越Ic的最大值，此時的狀態就是放大狀態。

如圖二所示是一個三極管放大電路，那么怎么確定三極管放大電路的實際參數呢？

首先明確一點三極管飽和導通時候Vbe=0.7V，Vce=0.3V,因為β會隨著溫度、濕度等發生變化，所以這里假設β=100，方便計算。

那么Ic max=(5V-Vce)/R1,先根據負載確定IC上需要的電流確定R1是多少，假設IC需要47mA那么Ic max=(5V-Vce)/R1=47mA,Vce最小時候Ic才能達到最大電流值即Ic max=(5V-0.3V)/R1=47mA,R1=100Ω，確定好Ic電流值以及R1阻值后，看一下Ib怎么計算，因為β=100，Ic=β*Ib，可以計算出Ib max=47mA/100=0.47mA,也就是說Ib<0.47mA時三極管是處于放大狀態的。

確定一下R2的阻值，因為三極管導通時候Vbe=0.7V,而輸入是一個3V的方波信號，Ib max=(3v-Vbe)/R2=0.47mA,得出R2=4.89K此時三極管處于臨界飽和狀態,我們選擇一個常用的標稱電阻10K，即R2=10K,實際Ib=(3v-Vbe)/R2=（3V-0.7V）/10K=0.23mA,且Ib*β< Ic max符合要求，至此三極管放大電路所有參數均已得到，實際設計中電阻選取需要遠離臨界飽和狀態選值。

總結：三極管放大狀態下IC會隨著IB的增大而增大，減小而減小，即IC受控于IB。

2. 三極管飽和狀態（信號型三極管）

圖 三

三極管飽和電路最典型的特征就是：Ic max ≤ β*Ib，β*Ib超越Ic的最大值，那此時的狀態就是飽和狀態。

如圖三所示是一個三極管飽和導通電路，那么怎么確定三極管飽和導通電路的實際參數呢？

已知三極管飽和導通時候Vce=0.3V,Vbe=0.7V,假設β=100, IC=5mA（IC具體值根據負載決定），由Ic max=(12V-Vce)/R4=5mA,得出R4=（12V-0.3V）/5mA=2340R,取一個有標稱值接近計算值的電阻R4=2K，那么實際IC=5.85mA,則Ib=Ic/β=5.85mA/100=0.0585mA,以IB=0.0585mA可以計算出R5的理論阻值39.32K,在這個基礎上三極管是處于臨界飽和導通時刻，受到溫度影響β值是會發生變化的也就是說當R5=39.32K時，三極管會受到外界影響一會飽和導通一會處于放大狀態，而放大狀態控制不好是會導致三極管損壞的，是我們不希望看到的。

如果Ib電流比0.0585mA大很多呢，那么三極管肯定處于飽和導通狀態，假設Ib=10mA,無論溫度怎么變化三極管肯定處于飽和導通狀態，當然Ib取這么大必定有它的弊端，功耗過大，雖然滿足了三極管飽和導通但是增加太多的功耗也是不可以的，經過多方設計驗證得出，在Ib=1mA時候三極管處于飽和導通狀態，適用于90%的三極管，經驗設計不考慮特殊應用三極管，因為此時三極管同樣遵循Ic=β*Ib,β=100情況下，Ic=100mA,實際設計三極管開關電路時，Ic電流都不是很大。

因此當Ib=1mA時取得R5=(3V-Vbe)/1mA=2300Ω，取標稱值電阻R5=2K2,實際Ib=(3v-Vbe)/R5=（3V-0.7V）/2K2=1.05mA,且Ib*β≥ Ic max符合要求，至此三極管飽和導通電路所有參數均已得到。

總結：三極管飽和導通狀態下Ic不在隨著Ib的增大而增大，減小而減小，即Ic不在受控于Ib。

3. 開關管實際應用電路

圖 四

圖四 三極管下拉電阻的選取：阻值為2K，這個電阻的阻值是經過多次實際檢驗得出的，大家做設計的時候務必加上下拉電阻，不加時候三極管也能工作，但是加上后會保證三極管的狀態更穩定。

為什么這么說呢，一般情況下三極管都是和單片機IO口相連做開關控制使用，假設此時單片機IO口出現高阻態，那么接入三極管IB的電平就是不確定的會導致三極管誤導通，此時如果接有下拉電阻根據內阻分析法會給IB一個穩定的狀態，不會導致三極管誤觸發，下拉電阻的作用：當無輸入或者輸入是高阻態時，通過下拉電阻將基極迅速拉低，確保三極管處于穩定的截止狀態。

總結：三極管屬于流控流型晶體管，探討的是Ib*β與Ic之間的關系，在實際使用過程中一定要注意基級一定要給一個確定的狀態非高即低。

審核編輯 黃宇