PNP三極管的分析方法
PNP型三極管,是由2塊P型半導體中間夾著1塊N型半導體所組成的三極管,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兩種結構形式,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型晶體管有三個工作區(截止區,放大區,飽和區),同樣PNP型三極管也有三個工作區。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
通過觀察可以發現,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時,就可以將其電壓和電流取絕對值。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 管組成的開關電路如圖3所示。若導通電壓uBE = -0.1V,飽和時 uCES= 0.1V, 試問:uI分別為0V、-2V和-5V時,管子的工作狀態,對應的uO各是多少伏?
圖3
解:(1)當u1 = 0V時,晶體管處于截止狀態(分析時暫不考慮Rb上的壓降)。
(2)當u1 = -2V,晶體管導通,晶體管可能工作在放大區,也可能工作在飽和區,此時假設晶體管工作在放大區。
| 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
所以晶體管集電結反偏,假設成立,晶體管工作在放大區。
(3)當U1 = -5v,晶體管導通,同(2)晶體管也可能有兩種工作狀態,假設其工作在放大區。
| 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
晶體管集電結正偏,假設不成立,晶體管工作在飽和區。
因為Uces = 0.1V
所以輸出電路可以等效為下圖
Uo = Uce = -0.1V
總結:對pnp管的電壓和電流值取絕對值,只是為了同npn管的分析方法對應。實際分析時,也可以不取絕對值,按照一般的分析方法。即先判斷晶體管的發射結是否導通,如果沒有導通,那么晶體管肯定工作在截至區。如果發射結導通,晶體管可能工作在放大區,也可能工作在飽和區,需具體分析。當集電結反偏時,晶體管工作在放大區,反之,工作在飽和區。在分析時,如果不能確定晶體工作在那種狀態,可以先假設一種狀態(放大狀態或飽和狀態),然后根據已知的數據,通過計算集電結的偏轉狀態來確定其工作狀態。此外,在分析晶體管工作狀態時,輸入輸出特性曲線的分析非常重要,結合特性圖分析,將會事半功倍。