一只 β = 200 的 NPN 晶体管控制一个接在 VCC = 12 V 与其集电极之间的 150 Ω 负载电阻。发射极接地。基极由 5 V 逻辑输出经基极电阻 RB = 100 kΩ 驱动。取 VBE = 0.7 V,VCE(sat) = 0.2 V。 求输入为高电平时的集电极电流 IC,以 mA 计。先判断晶体管是否饱和。
VCC = 12 VRC = 150 Ωβ = 200Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 VRB = 100 kΩ
求: IC (mA)
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- 由输入回路求基极电流:IB = (Vin − 0.7)/RB。
- 将 β·IB 与负载允许的最大电流 IC(sat) = (VCC − 0.2)/RC 比较。
- IB = 43 µA, IC(sat) = 78.67 mA.
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BJT 用作开关:要使负载完全导通,晶体管须驱动到饱和,此时 VCE = VCE(sat),集电极电流由负载决定:IC(sat) = (VCC − VCE(sat))/RC。饱和至少需要 IB = IC(sat)/β。若基极电流更小,晶体管仍处于放大区,IC = β·IB。
基极电流
IB = (5 − 0.7)/100 kΩ = 43 µA
饱和还是放大?
β·IB 小于 IC(sat),所以晶体管仍处于放大区。
β·IB = 8.6 mA
IC(sat) = (12 − 0.2)/150 = 78.67 mA