三極管共有3種工作狀態：截止狀態、放大狀態和飽和狀態。用於不同目的三極管其工作狀態是不同的。
三極管3種工作狀態電流特徵
表1-7所示是三極管3種工作狀態定義和電流特徵。
表1-7 三極管3種工作狀態定義和電流特徵
三極管截止工作狀態
用來放大信號的三極管不應工作在截止狀態。倘若輸入信號部分地進入了三極管特性的截止區，則輸出會產生非線性失真。
所謂非線性可以這樣理解，給三極管輸入一個標準的正弦信號，從三極管輸出的信號已不是一個標準的正弦信號，輸出信號與輸入信號不同就是失真。
圖1-65所示是非線性失真信號波形示意圖，產生這一失真的原因是三極管截止區的非線性。
如果三極管基極上輸入信號的負半周進入三極管截止區，將引起削頂失真。注意，三極管基極上的負半周信號對應於三極管集電極的是正半周信號，所以三極管集電極輸出信號的正半周被三極管的截止區去掉，如圖1-66所示。
當三極管用於開關電路時，三極管的一個工作狀態就是截止狀態。注意，開關電路中的三極管不用來放大信號，所以不存在這樣的削頂失真問題。
圖1-65 非線性失真信號波形示意圖
圖1-66 三極管截止區造成的削頂失真
三極管放大工作狀態
重要提示
當三極管用來放大信號時，三極管工作在放大狀態，輸入三極管的信號進入放大區，這時的三極管是線性的，信號不會出現非線性失真。
在放大狀態下，IC=βIB中β的大小基本不變，有一個基極電流就有一個與之相對應的集電極電流。β值基本不變是放大區的一個特徵。
在線性狀態下，給三極管輸入一個正弦信號，則輸出的也是正弦信號，此時輸出信號的幅度比輸入信號要大，如圖1-67所示。這說明三極管對輸入信號已有了放大作用，但是正弦信號的特性未改變，所以沒有非線性失真。
圖1-67 信號放大示意圖
重要提示
輸出信號的幅度變大，這也是一種失真，稱之爲線性失真。在放大器中這種線性失真是需要的，沒有這種線性失真放大器就沒有放大能力。顯然，線性失真和非線性失真不同。
要想使三極管進入放大區，無論是NPN型三極管還是PNP型三極管，必須給三極管各個電極一個合適的直流電壓，歸納起來是兩個條件：給三極管的集電結加反向偏置電壓，給三極管的發射結加正向偏置電壓。
三極管飽和工作狀態
三極管在放大工作狀態的基礎上，如果基極電流進一步增大許多，三極管將進入飽和狀態，這時的三極管電流放大倍數β要下降許多，飽和得越深β值越小，電流放大倍數β一直能小到小於1的程度，這時三極管沒有放大能力。
在三極管處於飽和狀態時，輸入三極管的信號要進入飽和區，這也是一個非線性區。圖1-68所示是三極管進入飽和區後造成的信號失真，它與截止區信號失真不同的是，加在三極管基極的信號的正半周進入飽和區，在集電極輸出信號中是負半周被削掉，所以放大信號時三極管也不能進入飽和區。
在開關電路中，三極管的另一個工作狀態是飽和狀態。由於三極管開關電路不放大信號，所以也不會存在這樣的失真。
圖1-68 三極管進入飽和區後信號的失真
三極管開關電路中，三極管從截止狀態迅速地通過放大狀態而進入飽和狀態，或是從飽和狀態迅速地進入截止狀態，不停留在放大狀態。
三極管3種工作狀態小結
三極管的3種工作狀態中，三極管工作電流都有一定的範圍，其中截止區的電流範圍最小，放大區的範圍最大，飽和區其次，當然通過外電路的調整也可以改變各工作區的電流範圍。
三極管的3種工作狀態中，放大倍數β 也不同，截止區、飽和區中的β 很小，放大區中的β 大且大小基本不變。
本文轉自小平頭電子技術社區:https://www.xiaopingtou.cn/article-104207.html 嵌入式，物聯網，硬件PCB技術盡在小平頭