PNP三極管的分析方法
PNP型三極管,是由2塊P型半導(dǎo)體中間夾著1塊N型半導(dǎo)體所組成的三極管,所以稱為PNP型三極管。也可以描述成,電流從發(fā)射極E流入的三極管。
晶體三極管按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式,但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極管,兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的,
我們知道NPN型晶體管有三個(gè)工作區(qū)(截止區(qū),放大區(qū),飽和區(qū)),同樣PNP型三極管也有三個(gè)工作區(qū)。下圖為兩類三極管的輸入輸出特性曲線:
圖1 npn型晶體管特性曲線
圖2 pnp型晶體管的特性曲線
通過觀察可以發(fā)現(xiàn),npn型晶體管的輸入輸出特性曲線都在第一象限,而pnp型晶體管的在第三象限。說明pnp晶體管的電流和電壓都和npn型晶體管的相反,那么在分析pnp型晶體管的工作狀態(tài)時(shí),就可以將其電壓和電流取絕對(duì)值。之后的分析方法和npn管完全類似。下面舉例說明:
例:已知由 PNP 管組成的開關(guān)電路如圖3所示。若導(dǎo)通電壓uBE = -0.1V,飽和時(shí) uCES= 0.1V, 試問:uI分別為0V、-2V和-5V時(shí),管子的工作狀態(tài),對(duì)應(yīng)的uO各是多少伏?
圖3
解:(1)當(dāng)u1 = 0V時(shí),晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)(分析時(shí)暫不考慮Rb上的壓降)。
(2)當(dāng)u1 = -2V,晶體管導(dǎo)通,晶體管可能工作在放大區(qū),也可能工作在飽和區(qū),此時(shí)假設(shè)晶體管工作在放大區(qū)。
| Ib | = (|U1|-|UBE|)/Rb = 0.0475mA
|Ic| = Beta*Ib = 4,75mA
Rc兩端的壓降為:
URc = Ic*Rc = 4.75V
Uo = uRc - 10 = -5.25V
Ubc = Ub -Uc = Ub - Uo = 5.15V
所以晶體管集電結(jié)反偏,假設(shè)成立,晶體管工作在放大區(qū)。
(3)當(dāng)U1 = -5v,晶體管導(dǎo)通,同(2)晶體管也可能有兩種工作狀態(tài),假設(shè)其工作在放大區(qū)。
| Ib | = (|U1|-|UBE|)/Rb = 0.1125mA
|Ic| = Beta*|Ib| = 11.25mA
URc = Ic*Rc = 11.25V
Uo = uRc - 10 = 1.25V
Ubc = Ub -Uc = Ub - Uo = -1.15
晶體管集電結(jié)正偏,假設(shè)不成立,晶體管工作在飽和區(qū)。
因?yàn)閁ces = 0.1V
所以輸出電路可以等效為下圖
Uo = Uce = -0.1V
總結(jié):對(duì)pnp管的電壓和電流值取絕對(duì)值,只是為了同npn管的分析方法對(duì)應(yīng)。實(shí)際分析時(shí),也可以不取絕對(duì)值,按照一般的分析方法。即先判斷晶體管的發(fā)射結(jié)是否導(dǎo)通,如果沒有導(dǎo)通,那么晶體管肯定工作在截至區(qū)。如果發(fā)射結(jié)導(dǎo)通,晶體管可能工作在放大區(qū),也可能工作在飽和區(qū),需具體分析。當(dāng)集電結(jié)反偏時(shí),晶體管工作在放大區(qū),反之,工作在飽和區(qū)。在分析時(shí),如果不能確定晶體工作在那種狀態(tài),可以先假設(shè)一種狀態(tài)(放大狀態(tài)或飽和狀態(tài)),然后根據(jù)已知的數(shù)據(jù),通過計(jì)算集電結(jié)的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)來確定其工作狀態(tài)。此外,在分析晶體管工作狀態(tài)時(shí),輸入輸出特性曲線的分析非常重要,結(jié)合特性圖分析,將會(huì)事半功倍。