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(1)截止区IB=0特性曲线以下的区域称为截止区。此时晶体管的集电结处于反偏,发射结电压uBE<0,也是处于反偏的状态。由于iB=0,在反向饱和电流可忽略的前提下,iC=βiB也等于0,晶体管无电流的放大作用。处在截止状态下的三极管,发射结和集电结都是反偏,在电路中犹如一个断开的开关。实际的情况是:处在截止状态下的三极管集电极有很小的电流ICE0,该电流称为三极管的穿透电流,它是在基极开路时测得的集电极-发射极间的电流,不受iB的控制,但受温度的影响。
截止区:e结,c结均为反偏,BJT无放大作用。这时IB≈0;IC≈0;UCE=UCC-ICRC≈UCC,三极管c-e间承受的电压较高,而管子中流过的电流却很少,也即c-e间的阻抗很大,如同开关的断开。
(2)饱和区在如图的三极管放大电路中,集电极接有电阻RC,如果电源电压VCC一定,当集电极电流iC增大时,uCE=VCC-iCRC将下降,对于硅管,,集电结也进入正向偏置的状态,集电极吸引电子的能力将下降,此时iB再增大,iC几乎就不再增大了,三极管失去了电流放大作用,处于这种状态下工作的三极管称为饱和。规定UCE=UBE时的状态为临界饱和态,如上图中的虚线为临界饱和线,在临界饱和态下工作的三极管集电极电流和基极电流的关系为:         式中的ICS,IBS,UCES分别为三极管处在临界饱和态下的集电极电流、基极电流和管子两端的电压(饱和管压降)。
当管子两端的电压UCE<UCES时,三极管将进入深度饱和的状态,在深度饱和的状态下,iC=βiB的关系不成立,三极管的发射结和集电结都处于正向偏置会导电的状态下,在电路中犹如一个闭合的开关。三极管截止和饱和的状态与开关断、通的特性很相似,数字电路中的各种开关电路就是利用三极管的这种特性来制作的。
饱和区:e结、c结均为正偏,UCE=UCES很小。UCE的减小使C结收集电子的能力减弱,也即e区发射有余,而c极收集不足,以致IC几乎不再随IB的增大而增大,BJT失去放大作用。因为UCES最小只能接于零,所以由UCE=UCC-=Icmax=(ucc-UCES)/RC≈UCC/RC,基极临界饱和电流为IBS=ICS/β≈UCC/βRC 当基极注入电流IB超过其临界值时,晶体管呈饱和状态。故判断管子饱和状态的方法为:若IB≥IBS=UCC/βRC时,则晶体管饱和。
(3)放大区三极管输出特性曲线饱和区和截止区之间的部分就是放大区。工作在放大区的三极管才具有电流的放大作用。此时三极管的发射结处在正偏,集电结处在反偏。由放大区的特性曲线可见,特性曲线非常平坦,当iB等量变化时,iC几乎也按一定比例等距离平行变化。由于iC只受iB控制,几乎与uCE的大小无关,说明处在放大状态下的三极管相当于一个输出电流受IB控制的受控电流源。上述讨论的是NPN型三极管的特性曲线,PNP型三极管特性曲线是一组与NPN型三极管特性曲线关于原点对称的图像。
放大区: e结正偏、c结反偏(对于NPN型管,VC>VB、VB>,VC<VB、VB<VE),BJT有放大作用。这时 IB>0;IC=IBβUCE=UCC-ICRC
小结: 放大区:三极管正常工作,ic=ibβ 饱和区:uce很小的时候,就进入饱和区了,在饱和区ic不等于βib,不是线性增加的。而且由于uce分压很小,所以视为三极管导通。 截止区:ib很小的时候就进入截止区了,因为ib很小的时候等价于vb很小,,PN结就不会导通,所以三极管就相当于一个很大的电阻。
课堂讨论: 饱和是指什么饱和?它是如何变到饱和的?它是放大的极限吗?iB增大的时候,UCE会减小(VCC-ic*Rc),UCE<UBE时进入饱和区,从图上可以看出,UCE越小,iC会越小