二、电路基础——三极管
1 三极管基本概念
2 NPN三种工作状态
2.1 NPN截止状态
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条件：$V_{BE} < 0.6\,\text{V}$
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特性：三极管不导通，$I_C \approx 0$
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管压降：$V_{CE} \approx V_{CC}$
2.2 NPN放大状态
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条件：$V_{BE} \approx 0.7\,\text{V}$，且 $V_{CE} > V_{CE(sat)}$
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集电极电流：$I_C = \beta I_B$
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发射极电流：$I_E = I_B + I_C = (\beta + 1) I_B$
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管压降（假设发射极接地）：$V_{CE} = V_{CC} - I_C R_C$
2.3 NPN饱和状态
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条件：$V_{BE} \approx 0.7\,\text{V}$ 且 $I_B$ 足够大
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特性：三极管完全导通，$I_C < \beta I_B$
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管压降（饱和压降）：$V_{CE(sat)} \approx 0.1 \sim 0.3\,\text{V}$
3 PNP三种工作状态
对于 PNP 三极管：
- 电流方向为：
- 发射极 → 基极：$I_E$
- 发射极 → 集电极：$I_C$
- 基极电流：$I_B$ 向外流出
- 电流关系式： \(I_E = I_C + I_B\) \(I_C = \beta I_B\)
3.1 PNP截止区
- 条件：
- $V_{EB} < 0.6\,\text{V}$（基极电压高于发射极不足以导通）
- 三极管不导通
- 特性：
- $I_E \approx 0$
- $I_C \approx 0$
- 管压降（发射极对集电极）： \(V_{EC} \approx V_{CC}\)
3.2 PNP放大区
- 条件：
- $V_{EB} \approx 0.6 \sim 0.7\,\text{V}$
- 且 $V_{EC} > V_{EC(sat)}$
- 特性：
- $I_C = \beta I_B$
- $I_E = (\beta + 1) I_B$
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电压关系（基极比发射极电压低约 0.6~0.7V）： \(V_{EB} = V_E - V_B \approx 0.7\,\text{V}\)
- 电压降（集电极负载 $R_C$，假设发射极连接电源 $V_{CC}$）： \(V_{EC} = V_E - V_C = V_{CC} - I_C R_C\)
3.3 PNP饱和区
- 条件：
- $V_{EB} \approx 0.7\,\text{V}$，且 $I_B$ 足够大
- $I_C < \beta I_B$
- 特性：
- 三极管充分导通
- 管压降最小
- 饱和压降（典型值）： \(V_{EC(sat)} \approx 0.1 \sim 0.3\,\text{V}\)
4 三极管输出伏安特性曲线
5 用作开关的基本电路
5.1 负载位置
为什么不管是NPN还是PNP，电路对应的负载要放到集电极C，而没有放到发射极E呢？
因为三极管的输入回路是从基级B控制发射极E，负载如果放到发射极E，那就会对输入回路造成影响。
比如说，Ube>0.7V可以导通，但是由于负载接到了发射极E和GND之间，那么仍然想导通的话B点的电位就不止0.7V了，因为负载也会产生压降。