三极管工作在饱和区电路设计整体步骤及实例分析

使用NPN晶体管的应用有很多种，最常见的电路其实就是用作开关，逻辑，以及放大应用，当我们将晶体管用作开关以及逻辑电路中时，此时三极管一般是在截止区和饱和区状态下工作。简单来说为了使得三极管饱和，就应该有足够的基极电流。如果要使三极管关断，就需要切断基极电流，接下来就讲一下使三极管工作在饱和区的电路设计步骤。

1.饱和区电路设计整体步骤

a.首先要做的是选择正确的电路配置

所谓电路配置，其实就是说我们首先要搭建出三极管放大电路的拓扑，只有搭建了拓扑才能进一步确认器件参数。

b.通过Rb和Rc设置基极和集电极的工作电流。

c.确认集电极电流和基极电流的比值小于等于2：Ic/Ib≤2；

d.最后就是再次计算电路中电流参数，确保无误。

2.实例分析

为了便于理解，接下来我们实际搭建一个三极管工作在饱和区的开关工作电路，比如 下面的电路，VBB 由MCU或其他驱动电路提供驱动信号，需要注意的是我们要考虑好基极电流值，确保使其不会超过微控制器或驱动电路的额定值。例如，MCU单个输出管脚可以提供的最大驱动电流为 4mA，考虑到余量，那么我们设置基极电流（IB）至多为该电流的 75%，因此，基极的设定点电流为3mA。

a.选择电路拓扑如下：VBB = 5V、VCC = 10V；

b.设置基极电流：Ib=3mA；

c.将集电极电流 (I C ) 与基极电流 (I B ) 之比设置为 2（或更低）,那么我们就可以得出集电极电流：

Ic=2*Ib=6mA；

d.计算电阻阻值：

基极电阻阻值可以按下面的公式进行计算：Rb = (VBB-VBE) / IB；可以假设VBE为0.7V，可以计算出Rb的阻值为1433.33欧姆，最接近的标准电阻值为1.43k。

Rc 可以使用以下公式求解：Rc = VCC / IC = 10V/ 6mA = 1.67kΩ，最接近的标准值为1.69k Ω，使用这个值。

e.最后就是对选用的器件参数进行计算确认，简单点我们可以采用仿真软件进行模拟。

审核编辑：汤梓红