三极管四个工作区的区分与运用
三极管四个工作区的区分与运用
三极管是电子工程中一种重要的半导体器件，其工作状态直接影响电路性能。本文详细介绍了三极管的四个工作区（截至区、放大区、饱和区和倒置状态），并通过仿真图直观展示了各工作区的特性。
三极管有三个常用工作区，分别是饱和区、放大区和截至区，还有个特殊工作状态是倒置状态。假设导通电压为0.6v
1.截至区
发射结，集电结都反偏
- NPN：Ube<0,Ubc<0
- PNP: Ube>0,Ubc>0
当在维修过程中，测得Ube(绝对值)小于0.5v时，就可知道三极管处在截至状态。
2.放大区
发射结正偏，集电结反偏
- NPN：Ube>0,Ubc<0
- PNP: Ube<0,Ubc>0
当在维修过程中，测得Ube(绝对值)在0.5～0.7V 之间时，且Uce(绝对值)较大时就可知道三极管处在放大状态。
3.饱和区
发射结，集电结都正偏
- NPN：Ube>0,Ubc>0
- PNP: Ube<0,Ubc<0
当在维修过程中，测得Ube(绝对值)在0.7V 左右且Uce(绝对值)<0.3V(Uce(sat))时，就可知道三极管处在饱和状态。
4.倒置状态
集电结正偏，发射结反偏
- NPN：Ub<0,Ubc>0
- PNP: Ube>0,Ubc<0
三个工作区的特点
截至区
截止状态所谓截止，就是三极管在工作时，集电极电流始终为0。此时，集电极与发射极间电压接近电源电压。对于NPN 型硅三极管来说，当Ube在0～0.5V 之间时，Ib很小，无论Ib怎样变化，Ic都为0。此时，三极管的内阻（Rce）很大，三极管截止。
放大区
当 U be在0.5～0.7V 之间时，Ube的微小变化就能引起Ib的较大变化，Ib随Ube基本呈线性变化，从而引起Ic的较大变化（Ic=βIb）。这时三极管处于放大状态，集电极与发射极间电阻（Rce）随Ube可变。
饱和区
在饱和区，三极管的Uce很低，通常接近于零，集电极电流IC几乎完全由电源电压和集电极电阻决定，而与基极电流无关。此时，三极管的开关特性类似于一个闭合的开关。三极管在饱和时的Uce 称为饱和压降Uce(sat)。
倒置状态
倒置状态时，基极的电流会流向集电极，并使集电极的电压被拉高
三个工作区的仿真
截止区
如上图所示，集电结和发射结都是反偏，且Ib=0，三极管处于截至区，Ube=0v小于0.5v
放大区
如上图所示三极管发射结正偏，集电结反偏，此时Uce远大于Uce(sat)
饱和区
如上面两图所示三极管发射结和集电结都正偏，此时都满足Uce<0.3V(Uce(sat)),
虽然基极电流（Ib ）仍然控制集电极电流，但在饱和区，即使基极电流有所变化，集电极电流也不会有显著变化。这是因为集电极电流已经达到最大，受电源电压和电路的限制。可通过调整基极电流和集电极电阻使三极管进入饱和区
倒置状态
基极电压经过约0.6v的压降到达集电极，使集电极的电压被拉高，并使基极的发射极的电流流至集电极，电流由R1和R2共同决定。