我們以阻抗的思路來理解三極管截止、放大、飽和三個工作狀態(tài)的實質(zhì)：

①截止狀態(tài)實質(zhì)就是b極電流小到使ce極阻抗為高阻抗;

②放大狀態(tài)實質(zhì)就是b極電流在合適范圍內(nèi)變化使ce極阻抗也發(fā)生變化;

③飽和狀態(tài)實質(zhì)就是b極電流大到使ce阻抗為最低阻抗。

通過以下實驗告訴你為什么?

三極管b極電流的變化對ce極的阻抗有什么影響?以NPN三極管(2SC1008)為例，如圖1所示連接電路。注意三極管的c極沒有加電源哦。

圖1,：NPN三極管測試電路

如圖2：穩(wěn)壓源1--5.5V范圍調(diào)節(jié)，另外電位器0--500k范圍調(diào)節(jié)。

圖2：穩(wěn)壓源

如圖3：測試b極電流1--1000μA變化時，ce極阻抗的變化情況。

圖3：NPN三極管b極電流與ce阻抗關(guān)系測試

如圖4的測試數(shù)據(jù)可知，藍色曲線代表的是b極電流(μA)，紅色曲線代表的是ce極阻抗(Ω);b極電流的大小決定了ce極阻抗的大小：

b極電流越小，ce極的阻抗越大;

b極電流越大，ce極的阻抗越小。

圖4：NPN三極管b極電流與ce極阻抗的關(guān)系

三極管放大電路的基本要求是不失真和能夠放大，所以我們只需要放大區(qū)線性度平緩的那部分(有效放大狀態(tài))，如圖4青色框內(nèi);其余放大部分失真嚴重是沒有任何應用意義的(失真放大狀態(tài))。

把圖4整理一下得到圖5的表格，對于如何應用三極管有效放大狀態(tài)，我們還必須引入一個三極管的靜態(tài)工作點。

圖5：三極管真正使用的三個狀態(tài)

如圖6，在放大電路中，直流電源(靜態(tài)工作點)的作用和交流信號的作用是共存的;靜態(tài)工作點的目的就是保證交流信號在為最0時，使三極管仍然處于有效放大狀態(tài)，避免輸出波形失真;根據(jù)靜態(tài)工作點可計算出Rb、Rq、Rc的大小。

要點：

①放大狀態(tài)下，輸入波形Ui的變化導致b極電流Ib的變化，b極電流Ib的變化導致ce阻抗的變化，ce極阻抗的變化導致ce極分壓的變化;最終反映輸出波形Uo;

②放大狀態(tài)下，Ic電流大小受ce極阻抗和Rc大小限制(如圖6)，所以選取合適的Rc，才能保證Ic = β×Ib;

③放大狀態(tài)分為有效放大狀態(tài)和失真放大狀態(tài);我們要的是有效放大狀態(tài)，所以才需要靜態(tài)工作點;

④飽和狀態(tài)下，ce極阻抗最小，可視為ce短路，所以ce極壓降接近于0;此時Ic電流的大小完全由Rc阻抗大小和三極管的功率決定;

⑤截止狀態(tài)下，ce極阻抗最大，可視為ce開路，所以ce極壓降接近于VCC。

最后，三極管作為流控型的功率放大元件，存在公式Ic = β×Ib的關(guān)系，但不存在公式Uo = β×Ui的關(guān)系;還有運放的基礎是三極管組成的差分放大電路。

原文標題：三極管解析，徹底告別放大狀態(tài)的噩夢!

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審核比較：湯梓紅