什么是貼片三極管的倒置狀態(tài)？

日常的電源研發(fā)設計中，工程師們一般了解的貼片三極管的倒置狀態(tài)的描述其實就是集電結正偏，發(fā)射結反偏，為倒置狀態(tài);集電結正偏，發(fā)射結正偏，為飽和狀態(tài);集電結反偏，發(fā)射結反偏，為倒截止態(tài);集電結反偏，發(fā)射結正偏，為放大狀態(tài)。可以說，在電路設計中當NPN型貼片三極管的三個電極電位關系為UE》UB》UC時，貼片三極管內兩個PN結的狀態(tài)為be結反偏，bc結正偏。這時貼片三極管工作在“倒置“狀態(tài)。倒置狀態(tài)的貼片三極管其工作原理與放大狀態(tài)相似，bc結正偏時，集電區(qū)發(fā)射電子，一部分自由電子在基區(qū)和空穴復合形成基極電流，另一部分電子被反偏的發(fā)射結“收集“形成發(fā)射極電流。倒置時由于貼片三極管集電區(qū)摻雜濃度不高，發(fā)射的電子少，同時由于發(fā)射區(qū)面積小，最終收集的電子也少，形成的電流很小，因此貼片三極管沒有放大能力。倒置狀態(tài)的貼片三極管是小于1的。當增大“倒置”貼片三極管的基極電流時，倒置的貼片三極管也可以進入飽和狀態(tài)，但這時基極電流較大，同時管子的導通壓降比正接時要小得多。

深入分析貼片三極管倒置狀態(tài)

實際上，當NPN型貼片三極管的三個電極電位關系為UE》UB》UC 時，貼片三極管內兩個PN結的狀態(tài)為be結反偏，bc結正偏。這時貼片三極管工作在“倒置”狀態(tài)。倒置狀態(tài)的貼片三極管其工作原理與放大狀態(tài)相似，bc結正偏時，集電區(qū)發(fā)射電子，一部分自由電子在基區(qū)和空穴復合形成基極電流，另一部分電子被反偏的發(fā)射結“收集”形成發(fā)射極電流。倒置時由于貼片三極管集電區(qū)摻雜濃度不高，發(fā)射的電子少，同時由于發(fā)射區(qū)面積小，最終收集的電子也少，形成的電流很小，因此貼片三極管沒有放大能力。倒置狀態(tài)的貼片三極管β是小于1的。當增大“倒置”貼片三極管的基極電流時，倒置的貼片三極管也可以進入飽和狀態(tài)，但這時基極電流較大，同時管子的導通壓降比正接時要小得多。

如何理解貼片三極管倒置放大作用

①貼片三極管工作于倒置狀態(tài)時相當于把發(fā)射極與集電極對調使用（即集電極當作發(fā)射極使用，發(fā)射極當作集電極使用），倒置時的貼片三極管同樣具有三種工作狀態(tài)。但是等效集電極電流（IE）與基極電流的比值即β要比正接時小得多，所以要使倒置的貼片三極管進入飽和區(qū)，所需的基極驅動電流要比正接時大得多，但是倒置時的管壓降要比正接時的小。

貼片三極管倒置狀態(tài)的應用

①TTL 數(shù)字集成電路中作為信號輸入用的多發(fā)射極貼片三極管， 當輸入為高電平1 時，就是一個倒置使用的貼片三極管。貼片三極管在倒置使用時，它的兩個PN 結的偏置情況與工作在放大狀態(tài)時是相反的：發(fā)射結反向偏置，集電結正向偏置。因此，集電結可能燒毀，而發(fā)射結可能擊穿。但是，由于工作于倒置狀態(tài)的貼片三極管的電壓放大倍數(shù)β通常很小， 如平面貼片三極管倒置使用時的β值約為0.1～0.5，因此一般不會出現(xiàn)燒壞的情況。目前已經很少使用貼片三極管作倒置狀態(tài)。

②在使用萬用表檢測判斷貼片三極管的三個電極時，可以通過“三顛倒”方法找到基極和并判斷貼片三極管的管型，而集電極和發(fā)射極的判斷就需使用貼片三極管的倒置狀態(tài)。以NPN型貼片三極管為例，萬用表選擇歐姆檔的R&TImes;100 或R&TImes;1K量程，按照下圖所示，用手指捏住貼片三極管的基極和未知電極，將萬用表黑表筆接未知電極Y，紅表筆接X極，觀察表針偏轉角度。再按照圖2所示連接，觀察表針偏轉角度。比較兩次指針偏轉角度，偏轉大的那一次黑表筆接的是集電極。

這種判斷方法的兩種接線方式對應了貼片三極管的兩種狀態(tài)：放大狀態(tài)和倒置狀態(tài)。其中指針偏轉小的那次，黑表筆（萬用表內直流電源正極）接貼片三極管的發(fā)射極。此時，貼片三極管三個電極的電位關系為UE》UB》UC ，貼片三極管工作在倒置狀態(tài)，萬用表表針偏轉所通過的電流為發(fā)射極電流，因為這個電流較小，所以指針偏轉較小。另一種接線方式對應為貼片三極管的放大狀態(tài)，通過指針的電流為集電極電流這個電流較大，對應萬用表的指針偏轉也較大。

貼片三極管的倒置狀態(tài)應用不是很多，但了解倒置狀態(tài)貼片三極管的工作原理，能夠幫助初學者正確使用貼片三極管，進行電路的故障分析。