基极电压会限制发射极电压吗?

电器工程 晶体管
2022-01-28 00:21:35

我有一些 2N2222 晶体管并想将它们用作开关(将 6V-12v 从 5V 切换)但是当我将 5V 施加到基极时,发射极只会上升到近似相同的值(5V)。

当我在基极上施加 3V 电压时也会发生同样的情况 - 在发射极上施加 3V 电压。

所以,我的问题是,施加在基极上的电压是否会限制发射极上的电压?

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

2个回答

如果没有电路图,就不可能具体回答这个问题。 在此处输入图像描述

如果在发射极和地之间使用负载的射极跟随器电路,负载上的最大电压将为基极电压 - 0.6V,这是由于基极-发射极结。对于 5V 输入,您将获得 4.4V 输出。

如果您使用负载在集电极和 +12V 之间的共发射极电路,则集电极上的电压将在 12V(晶体管关闭)和 0.1V(大约)之间,这是晶体管导通时的饱和电压 (Vsat) .

编辑:回答评论。

R1 的值设置基极电流的大小。R1 只是一个标签,在不同的电路中可能有不同的值在这种情况下,有两个不同的(独立的)电路,因此 R1 在每个电路中都有不同的值。

晶体管实际上以相同的方式起作用。

基极-发射极结的作用类似于任何二极管(它是 NPN 晶体管的“PN”部分)。对于流过结的电流,基极必须比发射极高约 0.6V。这在两个电路中都是正确的。

差异。

射极跟随器电路的情况下,负载两端的电压可以上升,直到满足该条件(Vbe = 0.6V)。晶体管未完全导通,晶体管两端的电压 (Vce) 将为 12 - 4.4 = 7.6V。这意味着晶体管必须消耗 POWER (7.6 x Ic) 并且可能会变得非常热或可能过热。

共发射极电路的情况下,发射极电压固定为 0V,并将基极电压限制为 0.6V。当完全导通时,晶体管两端的电压为饱和电压 (Vsat) - 通常约为 0.1 - 0.3V,具体取决于晶体管类型和集电极电流。其余电压在负载上下降。晶体管消耗的功率最小 (Vsat * Ic)。

为了计算 R1 的值,我们使用欧姆定律 (V=IR) 以及晶体管的基极和集电极电流之间的关系,Ic = 电流增益 x Ib。

示例计算

假设负载电流为 500mA,晶体管的典型电流增益为 250。那么基极电流的值为 500/250 = 2mA。(你从数据表中得到这个值)

在射极跟随器的情况下,电压降需要尽可能小。它的输入端有 5V,但我们希望在基极处有尽可能高的电压。假设基极为 4.9V,因此 R1 必须在 2mA 时下降 0.1V。这给出了 50 欧姆的 R1 值。

理论上你甚至可能不需要一个电阻,但在发生短路负载的情况下,流入基极的最大电流为 88mA。

在具有 5V 输入的共发射极的情况下, R1 需要下降 5 - 0.6 伏。(= 4.4V) 因为基极电压固定在 0.6V。在 2mA 的基极电流下,这给出了 R1 = 2200 欧姆的值。

请应用一个能准确显示你在做什么的示意图。

对您来说最有用的晶体管模型可能是电流放大器:发射极电流等于基极电流乘以“电流放大系数”,这是特定晶体管的属性。因此,您必须通过基极-发射极结施加电流。

如果您确实已将 5V 施加到基极 - 发射极结,则您的晶体管已失效。把它扔掉。

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添加电路后,可以给出更好的答案,检查 Jim 所写的内容:您必须使用共发射极配置,并且不要忘记基极电阻。