三极管的静态工作点分析

1. 为什么说负载线约束了三极管的工作状态?

什么是负载线? 负载线是连接三极管两个极端状态的线，即饱和与截止。

基于如下理解，我绘制了这么一张图

一，器件的DATASHEET会约束IC,VCE的极限值，就是下图中橙黄色的虚线所围起来的框(边界1)，这是雷池，不可越半步!!!

二，电路设计一旦完成，就能计算出IC(SAT)和VCC值，即图中的AB两点形成的蓝色负载线，同时构成图中红色边框(边界2)，这是电路设计的理想边界。

注1：边界1和边界2之间的区域，我称之为安全冗余区，或者叫潜力区。

三，工作点在负载线上移动(非AB两点)，能看到所构成的放大区、饱和区的面积都会随之变化，如图中蓝色虚线边框，可沿负载线移动。 在边界2内，如果增大IB，即可对应Q点升高(IC增加)，放大区、饱和区均变大，截止区不变; 同理，如果减小IB，可对应Q点下降(IC减小)，区域跟随减小。

四，当三极管的实际伏安特性曲线达到红色边框时，此时无论怎么增加IB，IC值都不会变化，因为已经到了极限。

综上：在电路设计的既定负载线框架下，三极管实际饱和区和放大区都是动态变化的。 所以，如果工作点发生变化，很有可能落入动态的饱和区内。

那么如何判断三极管是否进入饱和区呢? 请移步系列文章的下一篇(BJT2)

2. 静态工作点为什么不是“静态”的?

网上很多图片都类似于下图，很容易误解成静态工作点都落在放大区，但实际上静态工作点Q是IC和VCE坐标所构成的点，它沿着负载线上下滑动，而三极管实际的伏安特性曲线是受各种参数影响实时变化的。

即，只要IC和VCE发生变化，其和负载线的交点就会变化，产生不同的Q点。

比如，由于电流增益受温度的影响浮动变化比较大，这对基极电流没有影响，但确会直接影响到IC，进而影响VCE，导致静态工作点从Q1移动到Q2(电流增益减小)，如下图所示。

再比如，受集电极电阻、三极管温漂的影响，IC.SAT的值不一定是理想的，即前文边界2也在变化。 假如IC.SAT的值变小了，就会导致边界2缩小，而原本的放大区、饱和区的面积没有改变，这很有可能出现静态工作点落在饱和区的情况。 即如上图所示，IC值由A点变为C点，会导致静态工作点从Q1变化为Q3。

综上所述，静态工作点是衡量电路工作的一个平衡点，并不是完全静止的。