硬件基础（3）：三极管（4）：关于三极管的压降
文章目录
- 三极管的压降
- 使用与测量注意事项
三极管的压降
三极管的“压降”通常是指在一定工作状态下，三极管不同电极之间产生的电压差。对于常见的双极性晶体管（BJT）而言，最常讨论的压降通常包括以下几个部分：
- 基-发射极压降（V_BE）
- 在常规工作中（放大区或饱和区），基极与发射极之间存在一个PN结，导通时通常需要约 0.6V～0.7V 左右（硅管）。这一压降也被称为基-发射极正向导通压降。
- 如果是锗管，V_BE 则大约在 0.2V～0.3V。
- 集-发射极压降（V_CE）
- 当 BJT 正常放大工作时（放大区），集电极-发射极电压在满足一定偏置的情况下会比较大，根据应用电路而定，通常常见几伏到十几伏甚至更高，具体数值和工作点有关。
- 当 BJT 饱和导通时，集电极-发射极电压会很小，称为饱和电压 V_CE(sat)。对于小功率管可达到 0.1V～0.3V 左右；大功率管会更高一些，可能在 0.5V～1V 甚至更多，这取决于管子的类型和工作电流大小。
- 其他压降
- 对于达林顿管或者多级复合管，由于内部含有多个基-发射结或其他结构，其总的饱和压降和基-发射极压降会比单管更高。
- 具体应用中，三极管还可能有其他漏电流、管脚接线电阻等导致的电压差，但通常最主要的还是上述的基-发射极压降和饱和电压。
使用与测量注意事项
- 放大区与饱和区的区别
- 在设计放大电路时，三极管更多地工作在放大区，此时 V_CE 不会太低，以保证线性放大性能。
- 在开关控制电路中，为了实现“开关”功能，往往将三极管尽可能地驱动至饱和区（相当于“关断”或“导通”），此时的三极管集-发射极间电压 V_CE(sat) 应尽量小，以减小功耗。
- 测量方法
- 使用万用表测量基-发射极或集-发射极电压时，应在电路真实工作条件下测量，以反映实际工作时的电压。空载测量或简单台式测量只能得到近似值。
- 在不同电流和温度下，V_BE 与 V_CE(sat) 都可能有所变化，需要查看器件手册的曲线数据或进行实际测试。
- 对电路设计的影响
- 基-发射极的压降决定了驱动电压：例如常见 0.7V 的压降，意味着要让三极管导通，输入驱动信号就必须比发射极电位高 0.7V 左右。
- 饱和压降决定了导通损耗。若三极管频繁开关，集-发射极压降越小则导通功耗越低，这对于功率开关电路尤其重要。
总的来说，“三极管的压降”主要是指 BJT 基-发射极的正向导通压降（V_BE）与集-发射极的饱和压降（V_CE(sat)），它们在不同工作点、不同功率等级、不同温度下都有相应的典型范围。