一文了解三极管的三种工作状态

三极管共有三种工作状态：截止状态、放大状态和饱和状态。用于不同目的三极管其工作状态是不同的。

1.三极管截止工作状态

用来放大信号的三极管不应工作在截止状态，若输入信号部分进入三极管特性的截止区，则输出会产生非线性失真。

非线性失真是指给三极管输入一个正弦信号，从三极管输出的信号已不是一个完整的正弦信号，输出信号与输入信号不同。

如果三极管基极上输入信号的负半周进入三极管截止区，将引起削顶失真。注意，三极管基极上的负半周信号对应于三极管集电极的正半周信号，所以三极管集电极输入信号的正半周被三极管的截止区去掉。

当三极管用于开关电路时，三极管的一个工作状态就是截止状态。注意，开关电路中的三极管工作在开关状态，所以不存在这样的削顶失真。

2.三极管放大工作状态

在线性状态下，给三极管输入一个正弦信号，则输出的也是正弦信号，此时输出信号的幅度比输入信号要大，说明三极管对输入信号已有了放大作用，但是正弦信号的特性并未改变，所以没有非线性失真。输出信号的幅度变大，这也是一种失真，称之为线性失真，放大器中这种线性失真是需要的，没有这种线性失真放大器就没有放大能力。

要想使三极管进入放大区，无论是NPN型三极管还是PNP型三极管，必须给三极管各个电极一个合适的直流电压，归纳起来是两个条件：集电结反偏，发射结正偏。

3.三极管饱和工作状态。

三极管在放大工作状态的基础上，如果基极电流进一步增大许多，三极管将进入饱和状态，这时的三极管电流放大倍数β要下降许多，饱和得越深值越小，电流放大倍数一直能小到小于1的程度，这时三极管没有放大能力。

在三极管处于饱和状态时，输入三极管的信号要进入饱和区，这也是一个非线性区。三极管进入饱和区后造成的信号失真，它与截止区信号失真不同的是，加在三极管基极的信号的正半周进入饱和区，在集电极输出信号中是负半周被削掉，所以放大信号时三极管也不能进入饱和区。

在开关电路，三极管的另一个工作状态是饱和状态。由于三极管开关电路不放大信号，所以也不会存在这样的失真。

三极管的三种工作状态中，三极管工作电流都有一定的范围，其中截止区的电流范围最小，放大区的范围最大，饱和区其次，当然通过外电路的调整也可以改变各工作区的电流范围。

三极管的三种工作状态中，放大倍数β也不同，截止区、饱和区中的β很小，放大区中的β大且大小基本不变。