众所周知，三极管不仅可以用在放大电路上，在开关电路中也有非常广泛的应用。对于三极管，我们不仅仅要理解它的输出特性曲线，更要弄清楚它的原理。三极管开关电路中，是让三极管工作在饱和截止态，即集电结正偏，发射结正偏与集电结反偏的两种状态来表明开关状态。如下图为一个简单的开关电路通过1脚的电压输入来控制开关管的开关。在开关电路中，饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度，如下图框框中的即为深度饱和带来的延迟：饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和，远大于集电极电流时是深度饱和。因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度，效果如下图所示。三极管饱和很多模拟电路书中都会详细的讲三极管饱和的概念和过程。但真要透彻理解，还是要一个过程吧。每一次应用后，都会感觉自己的理解又有了一个提高。希望今天能把自己的理解准确地表达出来首选我用PSPICE画了这个图。大家可以先注意一下这个电阻，10K。如果流过接近0.5mA的话，管子就饱和了。我认为理解饱和，就先从这个电阻开始。实际应用中，即使不是电阻，也是有源负载，它的电阻值是很大的。三极管正常放大时，集电极电流是基极电流的B倍放大。但当Ib再增加时，Ic的增加就会导致R1上的分压增加，Q1的集电极电位迅速下降，直到Vce很小，Vbe正偏，达到饱和。饱和后Ic也就不再是Ib的B倍了，而是小于B倍。再从三极管结构来讲：NPN管，当发射极的电子注入(有正向的Vbe)基区，再扩散到集电结边缘。放大区工作时，反偏的电压会把边缘的电子立刻吸引到集电极。当电流逐渐增加，反偏电压就会逐渐减小了。当Ic大到使Vcb为0时，管子进入饱和，就不再有电场吸引这些结边缘的电子了，电子只能是扩散到集电极。当Ic再增加时，Vbc就正偏了，会阻碍电子扩散了，但因为基区电子浓度太大了，所以能够满足Ic。同时也是因为基区电子浓度大，在数字电路中，转换管子状态时，速度会很慢。CE间最主要电阻为集电极电阻，Vce的饱和压降也就近似为这个电阻ro与R1的分压。ro比R1小得多，所以这个分压基本上是0.3V附近。我以前理解饱和总是从器件内部去想，去理解电子怎么运动，电场怎么形成，而忽略了外围的电路。不管对饱和的定义如何：可以是两个结电压都正偏；也可以是Ic小于Ib的B倍；或者是Ic不再随Ib的增加而增加；甚至于Ib不变，Ic会减小等，归结到一点，我认为都是因为负载分压的变化引起的。然后才是去分析器件内部电压、电子浓度、浓度梯度的变化谈谈三极管的开关功能三极管的工作机理本质上就是通过be之间的电流来控制ce之间的电流。所以b极叫基极也叫控制极。本科生们关于三极管的一个粗糙的印象是三极管有放大作用，至于放大什么东西，可能有相当一部分人也含糊不清。我们这里说的放大，当然是指be间的电流来控制gemfield倍于它的流经ce之间的电流，这个gemfield，通常是100左右。形象的说，Ic就是将Ib放大100倍所得的电流。三极管的工作有三种状态，即截止状态、线性放大状态、饱和状态。其实我本人是非常不喜欢这三个名字的。只是另起炉灶的话，会浪费更多的精力，也就罢了。不过深刻了解了这三种工作状态，以后便可以真正做到胸有成竹，从而看透电路中万变不离其宗的三级管用法。那就先说截止状态吧。在描述三极管工作条件时，经常会蹦出正偏或者反偏这类词语，比如集电结反偏。这些词语也是令我很讨厌的一类词语，仿佛就是一个个骗子，将初始时我们对于森林的好奇最终引向了弥漫着雾气的杂草丛生的沼泽地带。所以我先费些笔墨来解释一下这个词语。所谓正偏，即两极间加的电压与PN结的导通方向一致，如本例中的2n5550安森美NPN硅管，对于b、e构成的发射结来说，b极电位高于e极电位，就叫发射结正偏，相反则叫反偏！而对于b、c构成的集电结来说，b极电位高于c极电位，就叫集电结正偏，相反就叫反偏。那么这个2n5550三极管什么时候处于截止状态呢？我们说当我们打开三极管的钥匙——be间的电压，有一个开启的电压，大约在0.5到0.6v之间。注意是b比e高0.5到0.6v，也就是说当b的电位比e的电位高不出这个电压时，比如是0.4v或者0.1v或者-0.1v，我们就说三极管陷入了截止状态。这个时候，从c流向e的电流很小——只有1微安以下，因为我们还不具备开启三极管的钥匙。在multisim10的电路仿真中，当ce间的电压为5v，Vbe钥匙电压为0.4v时，流经ce电流（Ic）为800多纳安。ce之间5v这个还算可以的电压才仅仅产生了Ic纳安级渺小的电流。只能说ce间的电阻太大了。所以说，这个时候的ce间电阻很大，我们把它近似于开路。所以对截止状态做个总结时，我们就说当be这把开启钥匙没有达到开启电压时（0.5到0.6）时，