三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)分析

第第頁三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)分析1.為什么說負(fù)載線約束了三極管的工作狀態(tài)?

什么是負(fù)載線?負(fù)載線是連接三極管兩個(gè)極端狀態(tài)的線，即飽和與截止。

基于如下理解，我繪制了這么一張圖

一，器件的DATASHEET會(huì)約束IC,VCE的極限值，就是下圖中橙黃色的虛線所圍起來的框(邊界1)，這是雷池，不可越半步!!!

二，（電路設(shè)計(jì)）一旦完成，就能計(jì)算出IC(SAT)和VCC值，即圖中的AB兩點(diǎn)形成的藍(lán)色負(fù)載線，同時(shí)構(gòu)成圖中紅色邊框(邊界2)，這是電路設(shè)計(jì)的理想邊界。

注1：邊界1和邊界2之間的區(qū)域，我稱之為安全冗余區(qū)，或者叫潛力區(qū)。

三，工作點(diǎn)在負(fù)載線上移動(dòng)(非AB兩點(diǎn))，能看到所構(gòu)成的放大區(qū)、飽和區(qū)的面積都會(huì)隨之變化，如圖中藍(lán)色虛線邊框，可沿負(fù)載線移動(dòng)。在邊界2內(nèi)，如果增大IB，即可對(duì)應(yīng)Q點(diǎn)升高(IC增加)，放大區(qū)、飽和區(qū)均變大，截止區(qū)不變;同理，如果減小IB，可對(duì)應(yīng)Q點(diǎn)下降(IC減小)，區(qū)域跟隨減小。

四，當(dāng)三極管的實(shí)際伏安特性曲線達(dá)到紅色邊框時(shí)，此時(shí)無論怎么增加IB，IC值都不會(huì)變化，因?yàn)橐呀?jīng)到了極限。

綜上：在電路設(shè)計(jì)的既定負(fù)載線框架下，三極管實(shí)際飽和區(qū)和放大區(qū)都是動(dòng)態(tài)變化的。所以，如果工作點(diǎn)發(fā)生變化，很有可能落入動(dòng)態(tài)的飽和區(qū)內(nèi)。

那么如何判斷三極管是否進(jìn)入飽和區(qū)呢?請(qǐng)移步系列文章的下一篇(BJT2)

2.靜態(tài)工作點(diǎn)為什么不是“靜態(tài)”的?

網(wǎng)上很多圖片都類似于下圖，很容易誤解成靜態(tài)工作點(diǎn)都落在放大區(qū)，但實(shí)際上靜態(tài)工作點(diǎn)Q是IC和VCE坐標(biāo)所構(gòu)成的點(diǎn)，它沿著負(fù)載線上下滑動(dòng)，而三極管實(shí)際的伏安特性曲線是受各種參數(shù)影響實(shí)時(shí)變化的。

即，只要IC和VCE發(fā)生變化，其和負(fù)載線的交點(diǎn)就會(huì)變化，產(chǎn)生不同的Q點(diǎn)。

比如，由于（電流）增益受溫度的影響浮動(dòng)變化比較大，這對(duì)基極電流沒有影響，但確會(huì)直接影響到IC，進(jìn)而影響VCE，導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)從Q1移動(dòng)到Q2(電流增益減小)，如下圖所示。

再比如，受集電極電阻、三極管溫漂的影響，IC.SAT的值不一定是理想的，即前文邊界2也在變化。假如IC.SAT的值變小了，就會(huì)導(dǎo)致邊界2縮小，而原本的放大區(qū)、飽和區(qū)的面積沒有改變，這很有可能出現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)落在飽和區(qū)的情況。即如上圖所示，IC值由A點(diǎn)變?yōu)镃點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)從Q1變化為Q3。

綜上所述，靜態(tài)工作點(diǎn)是衡量電路工作的一個(gè)平衡點(diǎn)，并不是完全靜