三级管饱和导通的条件是什么?

      三极管状态

　　两个 PN 结共用了一个 P 区（也称基区），基区做得极薄，只有几微米到几十微米，正是靠着它把两个 PN 结有机地结合成一个不可分割的整体，它们之间存在着相互联系和相互影响，使三极管完全不同于两个单独的 PN 结的特性。三极管在外加电压的作用下，形成基极电流、集电极电流和发射极电流，成为电流放大器件。

　　三极管的电流放大作用与其物理结构有关，三极管内部进行的物理过程是十分复杂的，初学者暂时不必去深入探讨。从应用的角度来讲，可以把三极管看作是一个电流分配器。一个三极管制成后，它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了，如下图所示：

　　

　　β 和 α 称为三极管的电流分配系数，其中 β 值大家比较熟悉，都管它叫电流放大系数。三个电流中，有一个电流发生变化，另外两个电流也会随着按比例地变化。例如，基极电流的变化量 ΔI b＝ 10 μA ， β ＝ 50 ，根据 ΔI c ＝ βΔI b 的关系式，集电极电流的变化量 ΔI c ＝ 50×10 ＝500μA ，实现了电流放大。

　　三极管自身并不能把小电流变成大电流，它仅仅起着一种控制作用，控制着电路里的电源，按确定的比例向三极管提供 I b 、 I c 和 I e 这三个电流。为了容易理解，我们还是用水流比喻电流，如下图所示：

　　

　　这是粗、细两根水管，粗的管子内装有闸门，这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度。如果细管子中没有水流，粗管子中的闸门就会关闭。注入细管子中的水量越大，闸门就开得越大，相应地流过粗管子的水就越多，这就体现出“以小控制大，以弱控制强”的道理。由图可见，细管子的水与粗管子的水在下端汇合在一根管子中。

　　三极管的基极 b 、集电极 c 和发射极 e 就对应着图中的细管、粗管和粗细交汇的管子。如下图所示：

　　

　　若给三极管外加一定的电压，就会产生电流 I b 、 I c 和 I e 。调节电位器 RP 改变基极电流 I b ， I c 也随之变化。由于 I c ＝ βI b ，所以很小的 I b 控制着比它大 β 倍的 I c 。 I c 不是由三极管产生的，是由电源 V CC 在 I b 的控制下提供的，所以说三极管起着能量转换作用。

　　三极管的导通条件

　　1.截止区：

　　其特征是发射结电压小于开启电压且集电结反向偏置。对于共射电路，UBE《=UON且UCE》UBE 。此时IB=0，而iC《=ICEO。小功率硅管的ICEO+在1uA以下，锗管的ICEO小于几十微安。因此在近似计算时认为晶体管截止时的iC=0。

　　2.放大区：

　　其特征是发射结正向偏置（UBE大于发射结开启电压UON）且集电结反向偏置。对于共射电路，UBE》UON且UCE》=UBE （即UC》UB》UE）。此时的，iC几乎仅决定于IB，而与UCE无关，表现出IB 对 iC的控制作用，IC=？IB。在理想情况下，当IB按等差变化时，输出特性是一组横轴的等距离平行线。（简单的说对于NPN型管子，是C点电位》B点电位》E点电位，对PNP型管子，是E点电位》B点电位》C点电位，这是放大的条件。）

　　3.饱和区：

　　其特征是发射结和集电结均处于正向偏置。对于共射电路，UBE》UON且 UCE《UBE。此时IC不仅与IB有关，而且明显随UCE增大而增大，IC《IB。在实际电路中，如晶体管的UBE增大时，IB随之增大，但IC增大不多或基本不变，则说明晶体管进入饱和区。对于小功率管，可以认为当UCE=UBE，及UCB=0时，晶体管处于临界状态，及临界饱和和临界放大状态。

　　主要是根据两个pn结的偏置条件来决定：

　　发射结正偏，集电结反偏——放大状态；

　　发射结正偏，集电结也正偏——饱和状态；

　　发射结反偏，集电结也反偏——截止状态。

　　这些状态之间的转换，可以通过输入电压或者相应的输入电流来控制，例如：在放大状态时，随着输入电流的增大，当输出电流在负载电阻上的压降等于电源电压时，则电源电压就完全降落在负载电阻上，于是集电结就变成为0偏压，并进而变为正偏压——即由放大状态转变为饱和状态。当输入电压反偏时，则发射结和集电结都成为了反偏，没有电流通过，即为截止状态。

　　正偏与反偏的区别：对于NPN晶体管，当发射极接电源正极、基极接负极时，则发射结是正偏，反之为反偏；当集电极接电源负极、基极（或发射极）接正极时，则集电结反偏，反之为正偏。总之，当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时，则为正偏，反之为反偏。

　　1 三极客的饱和状态确实取决于外部偏置电阻电路，但不一定需要事先设置好。如，当集电极电阻的参数处在合适范围时，三极客是否进入饱和状态主要取决于基极的控制。开关型三极管就是这样工作的，要么截止要么饱和，取决于基极的控制。

　　2 三极客处于饱和状态时，两个PN结不是“都”处于正偏状态，发射结是正偏状态，要特别注意的是集电结，集电结电压虽然可以为正但决不能达到门值，所以集电结并不是正偏状态。如果集电结的正电压达到门值，则反向的集电结（极）“少子”电流将消失，取而代之的就是由基极指向集电极的“正向多子”电流，这时的三极管就完全等效成了两个二极管，这个正向多子电流纯粹就是集电结的一个正向导通电流（即二极管电流），而不再具备集电极电流的任何意义。

　　所以，饱和状态条件下，发射结是正偏，集电结是“零”偏并不是正偏，因此，集电极的电流仍然是以发射区过来的“少子”构成，属于少子反向导通电流。为什么说是反向，前已说明。

　　使三极管处于饱和导通状态，需要满足的条件是什么？

　　从电压上描述是：三极管发射结正向偏置，集电结零偏置或正向偏置；

　　Ube ≈ 0.7 V，Ubc ≥ 0 V 。

　　从电流上描述是：基极电流乘以放大倍数大于集电极电流：

　　Ib * β 》 Ic ≈ Vcc / Rc，电源电压除以集电极电阻.