倒置的三极管

01 倒置的三极管

一、三极管倒置

这是一个NPN的三极管， 从结构上，它是由 N型和P型半导体组成的三明治的结构。具有电流放大功能。那么现在有一个问题。 如果在电路中，一不小心，把发射极和集电极弄混了。在同样的电路中，你会发现有什么不同吗？下面，我们分别从模拟放大和开关两种应用电路来看一下它们的区别。

二、开关电路

使用倒置的三极管搭建一个开关电路，利用它驱动一个发光二极管。在基极施加一个 1Hz 的方波信号，查看LED的点亮状态。  为了对比，在面包板上搭建了两个相同的电路。只是其中三极管一个是正常设置，另外一个是C E 颠倒。可以看到在这个电路中，它们都可以正常工作。从外观上看不出什么区别。此时，你从现象上来观察，分辨不出哪一个是正常电路，哪一个是三极管倒置电路。

▲ 图1.2.1 驱动LED闪烁

  如果将三极管工作电压提高到12V，这时就可以看到两个电路出现了区别。正常放置的三极管仍然驱动LED闪烁，但是，倒置的三极管，就已经出现常亮状态了。原来，三极管倒置之后，BE之间的PN结反向偏置，它的击穿电压远小于BC之间的PN的击穿电压。在工作电源12V的情况下，实际上三极管的BE之间的PN结已经击穿，进而三极管呈现导通状态。无法关断 LED。在 8050  三极管数据手册上，给出了BE之间PN结的反向击穿电压，最小为5V。相比BC之间的PN结的击穿电压40V来说，5V的确小了很多。由此我们可以看到，倒置的三极管最大的一个麻烦，就是它的工作电压被限制的比较低。

实验中，如果工作电压不超过10V，倒置的8050 还是能够正常工作的。

三、放大电路

下面搭建一个三极管信号共射放大电路，电源电压为9V，在这个电压下，三极管倒置时，BE结不会被击穿。在面包板上搭建这个测试电路，利用信号源通过电容耦合在放大电路基极加入信号。信号的峰峰值为 20mV。示波器黄色波形为输入信号，青色为放大输出信号。首先，将三极管置于正常状态，可以看到，它的集电极为放大之后的信号。与输入信号反向，放大倍数比较高，输出信号底部饱和，出现失真。将三极管颠倒过来。形成这种倒置的三极管信号放大电路。可以看到集电极仍然出现放大之后的信号，只是幅度缩小了，信号真没有出现底部饱和。这说明电路的放大倍数减少了。

▲ 图1.3.1 输入输出电压波形

※ 总  结 ※

本文测试了将三极管倒置在开关电路和放大电路中的功能。可以看到，三极管倒置之后仍然能够工作，只是出现了两种最主要的变化。一是电路工作电压下降了，二是三极管的电流放大倍数降低了。在一些要求不高的场合，倒置的三极管仍然能够工作。