iB很大时三极管会饱和吗?

登录 · 发表于 2011-9-3 20:22

本帖最后由 sainimu78 于 2011-9-3 20:27 编辑

书里说
当输入A,B,C都为高电平3.6V时, 电源VCC经R1和V1的集电结向V2提供较大的基极电流,
使V2和V5工作在饱和导通状态,输出uO为 uO=UCE(sat)≈0.3V ,
这时V1基极电压uB1上升为 uB1=uBC1+uBE2+uBE5≈0.4V+0.7V+0.7V=1.8V (抗饱和管 BC正向压降约0.4V)

三极管的基极电流较大就饱和了? 不用判断出各个管的集电结发射结是不是导通吗?

发表于 2011-9-3 20:53

只要集电极电流够大，导致集电极上的“负载”电压够高（对于NPN管，致使Vc < Vb），则可以认为是饱和了。

发表于 2011-9-3 22:02

为什么V1发射结是反偏集电结是正偏
书里也有说当V2 ,V5饱和后 V1的基极电压上升为uB1=uBC1+uBE2+ube5≈1.8V
所以V1发射结是反偏集电结是正偏
我不理解为什么 V2,V5饱和后 V1的基极电压是上升的

我觉得是刚开始V1的集电结是导通的发射结也是导通的 uB1=3.6+0.7=4.3V
因为集电结导通所以V2的基极电流大 V2的集射间的电流也大所以V2饱和 ,  V5也同理
这个时候 uB1就被拉低到1.8V  于是V1发射结是反偏集电结是正偏

发表于 2011-9-3 22:13

to 3L:

V1在此起着“与门”作用，输入高时确实是发射结反偏而集电极正偏。V1的基极电压的上升是由于输入高电位所致，而非后面的管子的饱和（注意因果关系）。而由于V1管bc正偏导致V2和V5管的饱和。

发表于 2011-9-3 22:15

这个图我没看懂，不过，看二楼知道了饱和，以前我对饱和的概念也是很模糊

发表于 2011-9-3 23:59

本帖最后由 sainimu78 于 2011-9-4 01:53 编辑

4# HWM

"V1的基极电压的上升是由于输入高电位所致"

想不通凭什么可以判定V1管的BC结是导通的
也就是 uB1凭什么可以确定一定高于uC1?
认为V1的BC结截止就不可以吗?
uB1=1.7V 或=1.6V 或=1.5V  为什么uB1不是这些值? 方程uB1=uBC1+uBE2+ube5 里的uBC1为什么非要是0.4V 而不是别的

说了这么长其实只是在用不同的方式说一个事  不知有没有表达清楚

发表于 2011-9-4 13:22

to 6L:

若输入A、B和C都是高电位（如Vcc，即5V），则V1也就相当于仅存BC结的二极管。由于V1的基极（P）通过电阻R1接电源Vcc而集电极（N）接V2的基极，V2的发射极又接V5的基极（V5发射极接地）。容易看到，从电源Vcc到地一连串了一个电阻和三个正偏的PN结。你给出的那个式子就是反映了其中三个串联PN结的电压关系而已。至于具体数值，这和材料及其工艺有关。

发表于 2011-9-4 20:00

7# HWM
不是不明白这个我整理了一下我应该这样问 :

当输入端A,B,C为高电平3.6V时
凭什么能确定V1的基极电位高于集电极  (抗饱和管的集电结正向压降为0.4V)

我想过可能是设计电路的人是预想好了要做个与非门(输入有低电平输出为高,输入全高电平输出为低)  令当输入高电平时 V1管BC结和V2 V5管的BE结都导通于是V1管的基极电位就定在1.8V  然后给V1设下足够大的偏置电流IB 使得V1的IC电流大至V2管能够饱和且给V2设下足够大的偏置电流IC 使V5管饱和  ---- 这是我自己想像的过程有错望指出

那么假如现在有一个不知道这个电路要干嘛的人(比如说我)看到这个电路图要怎么分析呢?  我并不知道V1管的BC结是要求要饱和才能达到这个电路设计的目的

发表于 2011-9-4 20:58

to 8L:

“凭什么能确定V1的基极电位高于集电极”

凭电路结构和输入条件（ABC高），这前面已经说得够明白了。

“那么假如现在有一个不知道这个电路要干嘛的人(比如说我)看到这个电路图要怎么分析呢? 我并不知道V1管的BC结是要求要饱和才能达到这个电路设计的目的”

分析电路一般总是需要一定前提的，这些包括具体应用和环境（含输入输出要求），否则不可能分析，因为基本目标都不确定。此电路是个基本的数字门电路，这里V1是其关键，此也是类似电路的典型用法（完全有别于模拟电路的风格）。具体只要按通常的三极管的功能模型分析即可，如此地简单将NPN管的E级开路（或接高电平）、B极串个电阻接5V、C极接地（或象电路中通过其他三极管的BE结正偏接地），判别出基极和集电极的电压关系应该不难吧？

发表于 2011-9-4 22:21

9# HWM
我好像想通了
在这图里 V1射极输入高电平 V1的C极通过别的管子的发射结接地 B极通过R1接着电源所以V1的基极电位不可能低于集电极电位可以判断出集电结导通这么想对没?

如果V1射极输入低电平0.3V V1基极电位就是1V 与上面同理 V1的基极电位不会低于V1的集电极电位但是1V的电压不够V2V5的发射结和V1的集电结都导通此时 V2 , V5的发射结与V1的集电结是什么情况呢?

发表于 2011-9-4 23:01

to 10L:

输入为低时V1导通（集电极为导通电压）、V2和V5截止（Vbe不够，发射结不导通），所以整个输出为高电平。

发表于 2011-9-4 23:26

11# HWM

明白了

"在这图里 V1射极输入高电平 V1的C极通过别的管子的发射结接地 B极通过R1接着电源所以V1的基极电位不可能低于集电极电位可以判断出集电结导通 "
这啥是对的哦?

发表于 2011-9-4 23:37

其实楼主自己在三楼的分析就很正确了，我也是这么认为的，分析的时候考虑因果性，先假设三极管的PN结都不起作用，则接电源的端子就是电源电压，接地的就是0V，然后在这样的条件下，去分析PN结的导通。一步步下去，自然可以明白了

发表于 2011-9-6 07:05

把v1看成2个二极管就明白了
v1不能当做放大用

发表于 2011-9-6 21:25

"在这图里 V1射极输入高电平 V1的C极通过别的管子的发射结接地 B极通过R1接着电源所以V1的基极电位不可能低于集电极电位可以判断出集电结导通 "
这么说对不对呀来个权威地确认一下

发表于 2011-9-8 13:12

怎么又这样啊为什么这里总是这样帮人不帮到底
就差那一句话我重新开帖算了

发表于 2011-9-8 17:03

这个是TTL反相器和TTL集成与非门。把那个V1等效看成四个二极管组合而成很轻易分析的

发表于 2011-9-8 21:39

我简单的解释一下不知道对不对:
1. 首先要清楚NPN导通的条件:Vb>Ve+0.7V(通常认为的,与实际有点差异)
2. 饱和导通后的, Vce约为0.3V左右. 即Vc-Ve = 0.3V.
知道上面两个结果,再看上图:
当A电压为0时, 那么他的C极电压最高也就0.3V.
如果A的电压提高,那么C极电压同样会提高.当高到一定的时候,V2就开始导通了.随着电压越来越高,那么V2开始饱和.后面的电路就不用我说了.
如果A,B,C有任何一个为低电平,那么V1的C永远不会超过0.3V. 导至V2永远不会导通.因为V2的VB电压最高只有0.3V.
这样分析应该就简单了.至于是不是饱和导通,真的不敢保,但是,人家即然这么设计,我们就应该相信三极管完全处于饱和状态,再说,一般的三极管放大倍数都是几十往上走的.Ib的输出电阻(包括内阻)相对来说都不是很大,所以基本认为是饱和的状态.

发表于 2011-9-8 23:36

让我来解决楼主的疑惑吧：
当A.B.C都为高电平3.6V时，因为VCC为5V，则V1的BE二极管导通，V1的基极电压被钳位在3.6+0.7V,又三极管的BE也是二极管，且存在导通回路（V1的B-C,V2的B-E,V5的B-E）,故V1的基极电位又被钳位在0.4+0.7+0.7，此时，V2的基极电流为（5-1.8）/2.8约等于1.1mA,假设V2处于放大状态，放大倍数以100来计算，则在R2上的压降为110mA*900=99V远远大于电压5V，故假设不成立，V2只能工作与饱和状态，V5的分析类似。
其实我也存在疑问，就是当A.B.C其中有一个不为高电平3.6V时，输出为5V，是如何分析的？

发表于 2011-9-8 23:49

当a'b'c为5v时v2的b极电压为4.3v,无论ABC输入电压为几V，V2的B最高电压也不会超过4.3v

iB很大时 三极管会饱和吗?

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