1.14 半導體電路基礎(chǔ)--三極管(二)
1.14.1 從一種三極管電路開始
相信大部分朋友對此三極管的特性是迷糊的，如下圖
放大、飽和、截止特性圖
實際上作者覺得上圖就是反人類的:)
一個焦點的知識還沒有分析清楚，我們從上圖能看到多少知識點？
1、飽和區(qū)是什么？這部分面積的真正含義是什么？ 2、放大區(qū)是什么？這部分面積的真正含義是什么？ 3、截止區(qū)是什么？這部分面積的真正含義是什么？ 4、Ib Uce/v Ic/mA 又是什么？ 5、80uA 40uA這兩根線是是怎么來的？
看下圖
三極管的CE極可以看成一個可改變大小的電阻R2（可調(diào)電阻）
我們知道三極管一個基本特性 b極電流大 ce極電流就大 b極電流小，ce間電流就小
R2上的電壓怎么算（c點電壓）？ 這就是基本的分壓公式。
Vce 代表CE間的電壓，也就是R2上的電壓，也就是C點的電壓（因為E直接接地了）
Vce = Vcc*R2/(R2+R1)
這個公式難理解？
串聯(lián)電阻分壓 R2+R1 是總電阻，R2占總電阻的比例是R2/(R2+R1),
因為 電壓比=電阻比
所以 總電壓/R2分得得電壓 = 總電阻/R2
因為 Vcc/Vce = (R2+R1)/R2
所以 Vce = Vcc*R2/(R2+R1)
關(guān)鍵是看變化，中國學生習慣了列公式，但是公式反映出得是固定得模式，反應(yīng)不出變化。
所以折線圖、面積圖、雷達圖等等可以反映出變化。
我們一般是把折線圖、面積圖直接給出，但是忘了折線圖得繪制過程給同學們展示出來，我覺得這就是導致難于理解得根源。
費曼說過，要想學會一樣東西，最好得方法是把它做出來！
首先我們打開excel表格
VCC 輸入一列 都是5V R1 輸入 都是1000 = 1K R2 輸入 算個公式 每一行+500 R2/(R2+R1) 作為一列 ....
最后得到下圖
然后我們根據(jù)這組數(shù)據(jù)，做出圖表
R2這個代表CE極之間得電阻就反映出了，為什么b極電壓與C點電壓成反向變化，C點電壓和電流成反向變化。
也就是我們常說的
b極電流大 CE極電流大 C極電壓反而減小
b極電壓大了 b極電流大 CE電流增大，C點電壓減小
b與c之間電壓成反向變化，電流成正向變化
只要把CE看成一個可變電阻一目了然。
1.14.2 放大、截止、飽和到底怎么回事
b極電流大小改變了 CE間的電阻，也就是管道的大小 相應(yīng)的改變了電流的大小，但是因為R1 已經(jīng)限制了電流
所以電流最大也不會超過 Vcc/R1 當R2最大時 電流最小
我們這節(jié)課解決一個關(guān)鍵問題，就是為什么CE間電流大了，反而C點電壓還小了，就是因為CE間電阻變小了，導致壓降變小。
一定記得核心是，b極電流增大，導致CE通道變大，電阻變小，根據(jù)分壓公式算出來，C點電位下降，CE間電壓減小
能量不能憑空消失，電流*電壓是能量，VCC和R1、R2共同決定了能夠提供給CE管道的能量，當管道變大時，VCC/（R1+R2）是總電流。
但是R2阻值變得太大時，總電流變小，流過R2的電流忽略不計，R2上端R1下端承受了無窮的壓力（不能大過電源電壓VCC，最高是VCC），這個時候就是三極管截止，也就是R2大到一定程度時，電流不流動了，三極管處于截止區(qū)。
當R2阻值變小，R2逐漸向0變化，總電流=Vcc/(R2+R1)變大，總電流最大不能超過Vcc/R1, 當電流大到一定程度，b極電流已經(jīng)不能正比例反映出和CE極之間電流的關(guān)系，這時候就已經(jīng)處于飽和區(qū)了。
R2 阻值在一定范圍內(nèi)，b極電流正好和ce極電流成倍數(shù)關(guān)系，也就是所謂的Ib=βIc 這個時候三極管正好工作在放大區(qū)。
那么核心是什么就是CE極之間的阻抗，也就是類比于可調(diào)電阻R2的阻抗變化就決定了三極管工作在那種狀態(tài)，也就是放大、飽和、截止的三極管的三種工作狀態(tài)！
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