11.3 三极管的三种工作状态 教学讲义 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理（高教版·第3版）《电工电子技术与技能》

【课题】 11.3三极管的三种工作状态 【教学目标】 描述三极管的放大作用。区分三种工作状态（放大、饱和、截止）。 【教学重点】 三极管的三种工作状态的外部条件和特点。 【教学难点】 三极管的三种工作状态的外部条件和特点。 【教学过程】 【一、复习】 三极管的放大作用。 【二、引入新课】 三极管工作状态的不同是由其集电结和发射结偏置不同造成的，它可以分成放大状态、 饱和状态及截止状态。 【三、讲授新课】 11.3.1放大状态 处于放大状态的三极管Ic=B1B,各极之间电流关系为 Ig=I8+Ic=I8+B IB=(1+B)/B 三极管处于放大状态的电流和电压示意图如图11.11所示。 o+Ucc o+Ucc 4 Uc UCE 0 (a) (b) (c) 图11.11放大状态品体管电流、电压示意图 图11.11(a)所示电路是在图11.7电路基础上，将电阻Rg接到UB正极的一端改接到 Ucc的正极上。为了进一步简化电路，图11.11(a)中电源Ucc省去未画，只标出它对地电 位值和极性。 图11.11(b)中标出发射结的正向偏置电压UBE和集电结的反向偏置电压UcB,放大 状态各点电位是集电极电位最高，基极电位次之，最低的是发射极电位。 图11.11（©）示意三极管处于放大状态时，集电极C和发射极E之间相当于通路，用 一个变化的电阻表示其间电压降。变化情况可认为是受基极电流控制的。 11.3.2饱和状态 处于饱和状态的三极管，基极电流B失去对集电极电流I的控制作用，因而三极管饱 和时没有放大作用。 三极管处于饱和状态电流和电压示意图如图11.12所示。 o+Ucc o+Uco UBE (a) (b) (c) 图1112饱和状态三极管电流、电压示意图 图11.12(a)中，当Uc里减小到接近为零时（硅管约0.3V,锗管约0.1V,称为饱和压 降)，集电极电流e=U一Ua、V已达到最大值（三极管饱和）。 R 图11.12(b)中标出发射结和集电结的正向偏置U和Uc,饱和状态各点电位是基极 电位最高，集电极电位次之，发射极电位最低。 图11.12(c)示意三极管处于饱和状态时，相当于一个开关处于闭合状态，相当于短路。 11.3.3截止状态 处于截止状态的三极管，各极电流(I、Ic和I)都为零或极小。因而三极管截止时没 有放大作用。 三极管处于截止状态电流和电压示意图如图11.13所示。 o+Ucc o+Ucc B=0 (a) (b) (c) 图1113三极管截止状态电流、电压示意图 图11.13(a)中，基极电流1.=0和集电极电流Ic=0,所以集电极电阻Rc上就没有 电压降。三极管集电极C和发射极E之间电压UcE=Ucc-IcRc=Ucc。 图11.13(b)中标出了发射结和集电结的反向偏置电压B卫和UcB,截止状态各点电 位是集电极电位最高，发射极电位电位次之，基极电位最低。 图11.13(c)示意三极管处于截止状态时，相当于一个开关处于断开状态，相当于开路。 【四、小结】 1.放大状态条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 电流、电压关系：Ie=βB,IE=1c+IB=(I+β)IB,U厘=Ucc-Rclc 特点：集电极电流受基极电流控制。 电位值分布（以NPN管，发射极接地为例）：Vc>B>E 2.饱和状态条件：发射结正向偏置，集电极正向偏置。 电流、电压关系： Uc≈0.3V,lc=Um-Ua≈Ua R。 R 特点：集电极电流不随基极电流的增加而增加。 电位值分布：B>Vc>'E 3.截止状态条件：发射结零偏或反偏，集电结反偏。 电流、电压关系：Ic=O,IB=0,UE=Ucc 特点：基极电流和集电极电流为零。 电位值分布：c>>B 【五、习题】 一、是非题：3、4：二、选择题：2、3；四、计算题：2。