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饱和状态(电子技术术语)

饱和状态(电子技术术语)

饱和状态在电子科学技术中,饱和状态是指电晶体的一种电压、大电流工作状态(即开态).电晶体的工作状态(或工作模式包括放大状态、截止状态、饱和状态和反向放大状态四种

基本介绍

中文:饱和状态基本释义:溶液中所含溶质达到最高限度

分类

放大状态、截止状态、饱和状态和反向放大状态四种。

原理

(1)对于BJT:
因为BJT是电流驱动的器件,则其饱和状态就是指电流较大、而电压饱和(基本恆定不变)的一种工作模式。BJT在饱和状态工作时,发射结和集电结都处于正偏,则导电很好、电流较大,这时输出的集电极电流Ic只决定于外电路的参量(Ic=Vcc/RL,式中的Vcc是电源电压,RL是负载电阻),而与输入电流无关(即这时已离开了放大状态);该状态是输出电流大、输出电压低的工作模式,故相应于开关的开态。
在BJT的输出伏安特性曲线上,饱和状态即是处在紧靠纵轴(电流轴)的一个小範围内。BJT在饱和状态工作时,总是希望该饱和範围越小越好,即要求输出电压——饱和压降越低越好。因为饱和压降直接关係到集电极串联电阻,故为了降低饱和压降,就需要提高集电区掺杂浓度;但为了提高提高击穿电压,又需要减小集电区掺杂浓度,这是一个矛盾。为解决此矛盾,就发展出了外延片的技术,即是在低阻衬底上生长一层薄的较高电阻率的外延层,然后在外延层上製作BJT;对于积体电路中的BJT来说,因为所有的电极都需要从晶片表面引出,因此在外延的基础上,还需通过在器件有源区下面加设低阻埋层来减小集电极串联电阻。总之,在积体电路晶片中採用外延层和埋层的目的都是为了在保持较高击穿电压的条件下来减小集电极串联电阻、以降低饱和压降。
(2)对于FET(包括JFET和MOSFET等)
因为FET是电压驱动的器件,则其饱和状态就是指电压较大、而电流饱和(基本恆定不变)的一种工作模式。FET在饱和状态工作时,栅极电压大于阈值电压(对于增强型FET),存在有沟道,但是沟道在靠近漏极处是夹断了的(这时,源漏电压Vds≥栅源电压Vgs-阈值电压Vt),输出电流基本上由未被夹断的沟道部分的电阻来决定,在不考虑沟道长度调製效应时,则输出电流与源漏电压无关,即输出电流饱和;但是此饱和的输出电流要受到栅极电压控制(饱和时的栅极跨导最大)。在输出伏安特性曲线上,饱和状态即是处在电流饱和的区域(即特性曲线是水平的区域)。实际上,FET的饱和状态也就是其放大工作的状态(这与BJT不同)。

不同分类的区分

对于BJT(双极型电晶体)和对于FET(场效应电晶体),饱和状态的含义大不相同,要特别注意分开来·
在电子科学技术中,饱和状态是指电晶体的一种低电压、大电流工作状态(即开态)。电晶体的工作状态(或工作模式)包括有放大状态、截止状态、饱和状态和反向放大状态四种。对于BJT(双极型电晶体)和对于FET(场效应电晶体),饱和状态的含义大不相同,要特别注意区分开来。

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