【導讀】電源研發(fā)設計都會(huì )應用到三極管，而日常的電源研發(fā)設計中，工程師也都了解三極管的倒置狀態(tài)：倒置狀態(tài)，飽和狀態(tài)，倒截止態(tài)，放大狀態(tài)的秒速。這里重點(diǎn)為大家介紹的是電源設計中三極管的倒置狀態(tài)怎么應用的？
日常的電源研發(fā)設計中，工程師們一般了解的三極管的倒置狀態(tài)的描述其實(shí)就是集電結正偏，發(fā)射結反偏，為倒置狀態(tài)；集電結正偏，發(fā)射結正偏，為飽和狀態(tài)；集電結反偏，發(fā)射結反偏，為倒截止態(tài)；集電結反偏，發(fā)射結正偏，為放大狀態(tài)。
可以說(shuō)，在電路設計中當NPN型三極管的三個(gè)電極電位關(guān)系為UE>UB>UC時(shí)，三極管內兩個(gè)PN結的狀態(tài)為be結反偏，bc結正偏。這時(shí)三極管工作在“倒置”狀態(tài)。倒置狀態(tài)的三極管其工作原理與放大狀態(tài)相似，bc結正偏時(shí)，集電區發(fā)射電子，一部分自由電子在基區和空穴復合形成基極電流，另一部分電子被反偏的發(fā)射結“收集”形成發(fā)射極電流。
倒置時(shí)由于三極管集電區摻雜濃度不高，發(fā)射的電子少，同時(shí)由于發(fā)射區面積小，最終收集的電子也少，形成的電流很小，因此三極管沒(méi)有放大能力。倒置狀態(tài)的三極管β是小于1的。當增大“倒置”三極管的基極電流時(shí)，倒置的三極管也可以進(jìn)入飽和狀態(tài)，但這時(shí)基極電流較大，同時(shí)管子的導通壓降比正接時(shí)要小得多。
我們一般對于三極管倒置放大的理解是①三極管工作于倒置狀態(tài)時(shí)相當于把發(fā)射極與集電極對調使用(即集電極當作發(fā)射極使用，發(fā)射極當作集電極使用)，倒置時(shí)的三極管同樣具有三種工作狀態(tài)。但是等效集電極電流(IE)與基極電流的比值即β要比正接時(shí)小得多，所以要使倒置的三極管進(jìn)入飽和區，所需的基極驅動(dòng)電流要比正接時(shí)大得多，但是倒置時(shí)的管壓降要比正接時(shí)的小。
這里我們總結了關(guān)于三極管倒置狀態(tài)的應用的三種狀況。
首先是，TTL數字集成電路中作為信號輸入用的多發(fā)射極三極管，當輸入為高電平1時(shí)，就是一個(gè)倒置使用的三極管。三極管在倒置使用時(shí)，它的兩個(gè)PN結的偏置情況與工作在放大狀態(tài)時(shí)是相反的：發(fā)射結反向偏置，集電結正向偏置。因此，集電結可能燒毀，而發(fā)射結可能擊穿。但是，由于工作于倒置狀態(tài)的三極管的電壓放大倍數β通常很小，如平面三極管倒置使用時(shí)的β值約為0.1～0.5，因此一般不會(huì )出現燒壞的情況。目前已經(jīng)很少使用三極管作倒置狀態(tài)。
然后是，在使用萬(wàn)用表檢測判斷三極管的三個(gè)電極時(shí)，可以通過(guò)“三顛倒”方法找到基極和并判斷三極管的管型，而集電極和發(fā)射極的判斷就需使用三極管的倒置狀態(tài)。以NPN型三極管為例，萬(wàn)用表選擇歐姆檔的R×100或R×1K量程，按照圖1所示，用手指捏住三極管的基極和未知電極，將萬(wàn)用表黑表筆接未知電極Y，紅表筆接X(jué)極，觀(guān)察表針偏轉角度。再按照圖2所示連接，觀(guān)察表針偏轉角度。比較兩次指針偏轉角度，偏轉大的那一次黑表筆接的是集電極。這種判斷方法的兩種接線(xiàn)方式對應了三極管的兩種狀態(tài)：放大狀態(tài)和倒置狀態(tài)。其中指針偏轉小的那次，黑表筆(萬(wàn)用表內直流電源正極)接三極管的發(fā)射極。此時(shí)，三極管三個(gè)電極的電位關(guān)系為UE>UB>UC，三極管工作在倒置狀態(tài)，萬(wàn)用表表針偏轉所通過(guò)的電流為發(fā)射極電流，因為這個(gè)電流較小，所以指針偏轉較小。
另一種接線(xiàn)方式對應為三極管的放大狀態(tài)，通過(guò)指針的電流為集電極電流這個(gè)電流較大，對應萬(wàn)用表的指針偏轉也較大。
