NPN三极管电路或电容恒流放电详解

labelerHuang?资料来源住诚电子设计作者：记住诚电子设计?2020-10-22 13:56?1535次阅读

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三极管介绍三极管是晶体管三极管的三个极是基极（Base）、发射极（Emitter）、集电极（Collector）。如下是NPN三极管等效电路，BE是一个二极管，CE等效为一可调电阻，阻值可以从几个欧洲到无限（开路）。

NPN特征方程：Ic=βib，NPN的Ib是从B到E，Ic是从C到E，β三极管本身的放大倍数可以看作是生产工艺的常数，从几十倍到几百倍不等。

需要注意的是，三极管只能依靠变化CE间等效电阻Rce来实现Ic=βib如果Rce降到最小值是无法实现的Ic=βib，如果叫饱和Rce无法实现最大值的增加Ic=βib，如果三极管实现，称为截止Ic=βib，在放大区工作称为三极管。NPN三极管构成的恒流源放电电路如下，给一个充好电的电容接上电阻，放电电流为Ic=Uc/R，由于Uc因此，放电电流不是恒定的。

下图所示，可计算电容恒流放电路IC的值为1mA，与电容电压无关。Ve=5-0.7V=4.3VIc≈Ie=Ve/Re=4.3/4.3=1mA其中Ve=5-0.7V=4.3V必须成立，Ic≈Ie=Ve/Re建立等式的前提条件三极管在放大区，即Ic=βIb，由于β量级一般是100倍，所以Ie=Ic Ib≈Ic才成立。

解决三极管电路的步骤

1.假设三极管在放大区域工作，以满足要求Ic=βIb和Ic≈Ie；2.然后根据计算结果反推Uce取值是否合理，判断之前的假设是否合理。如下图所示，假设电容器上的电压为10V，便可以得到Uce=10-4.3=5.7V，Rce=5.7V/1mA=5.7K，也就是可以这么理解，三极管把Rce调整为5.7K，电容器的放电可以保持在1mA。

同样，假设电容器的电压是8V时，可以得到Uce=8=4.3=3.7V，Uce这种电压也是合理的，Rce=3.7K，也就是说，三极管把手可以这样理解Rce调整为3.7K，电容的放电可以保持在1mA。

当电容上的电压降至3时V，会得到Uce=3-4.3=-1.3V，显然，这是不合理的，也就是说，Rce降低到0欧姆也不能满足Ic=βIb在认为Uce可以降低到0V，满足恒流放电的最低电容电压可以计算Ucmin=Ve=4.3V综上，当电容电压高于4.3V，当电容电压低于4时，三极管可在放大区工作，恒流放电电容器.3V，三极管在饱和区工作。事实上，作为半导体，CE间的电阻远低于0Ω，所以一般Uce电压只能降到0左右.2V，称为饱和管压降Uces。

总结：先假定三极管工作在放大区，满足Ic=βIb和Ic≈Ie；然后根据计算结果反推Uce取值是否合理，Uce合理，原计算不需要改变，如果不合理，三极管饱和，会更多Uce=0V或Uce=0.2V这样的条件(看饱和管压降是否被忽略)也可以重新找解电路。

PNP恒流源充电电路由三极管组成

利用NPN恒流源充电电路必须使用三极管PNP以下是三极管PNP三极管等效电路图。

PNP的特征方程电流Ib是从E到B，Ic是从E到C。PNP不建议三极管直接设计电路PNP管道直接设计电路，但首先使用NPN管道设计电路，然后PNP可通过管道电路NPN变换管道电路的原理如下：1。VCC和GND对调。2.调整电路中方向性元件的正负方向。3.N用P管代替管道。如下是将NPN由三极管组成的放电恒流源电路改为PNP三极管后，得到PNP三极管充电恒流源电路。

以下是恒流充电电路R，IC电阻自上而下流动R。可计算得到Ic为1mA，与负载R的电阻无关，Ure=5=0.7V=4.3V，Ic≈Ie=Ure/Re=1mA。该公式还需要三极管在放大区域工作，负载电阻越大，就越不容易建立。

如下所示，当负载电阻为1时K，得到Vc=1V，Ve=15-Ure=15-4.3=10.7V，Uec=Ve-Vc=9.7V，这个9.7V电压正常，三极管位于放大区，1mA建立恒流充电。可以进一步计算Rec=Vec/1mA=9.7K，也就是说，PNP三极管将Rec维持在9.7K，Ic可维持在1mA。

假设负载电阻为20K，可得Vc=20V，Ve=15-Ure=15=4.3=10.7V，Uec=Ve-Vc=10.7-20=-9.3V，显然，Uec因此，三极管处于饱和区，1mA不成立。如果忽略三极管饱和管的压降Uces，实际电流此时Ic=Ve/R=10.7/20=0.5mA。

以上主要说明NPN恒流源放电电路设计，PNP设计恒流源充电电路和三极管电路的计算方法。 责任编辑：PSY

原文标题：三极管与恒流源充放电电路