写这个文章之前我们先提出两个问题：
- 在电路中我们经常看到集体管电路，那么该晶体管在电路中工作在什么状态呢？
- 在设计晶体管电路时，我们该如何计算电路参数，确保电路工作在预期的状态呢？
1、晶体管工作状态判断流程如下图，共有四种工作状态，分别是截止状态、倒置状态、饱和状态、和放大状态。
晶体管工作状态判断流程
2、具体判断步骤
步骤一：判断是否为放大结构：
- 当“电源电流方向”与晶体管的“期望电流方向”吻合，则电路属于放大结构；
- 下图中红色箭头方向称为“期望电流方向”
晶体管期望电流方向
步骤二：如果初步判断电路不属于放大结构：
- 如果对调晶体管的c和e极，电路变为放大结构，那么此前它一定是倒置状态；
- 如果对调晶体管的c和e极，电路任不是放大结构，那么此前它一定是截止状态；
步骤三：如果初步判断电路属于放大结构：
- 如果初步判断电路属于放大结构，那么它一定是“放大状态”或者“截止状态”；
- 根据“估算静态工作点”来判断到底属于“放大状态”还是“饱和状态”；估算的核心，UBEQ=0.7V，ICQ=β*IBQ；
步骤四：晶体管静态估算和状态判断步骤：
- 依据UBEQ=0.7V，完成IBQ的估算；
- 假设晶体管处于放大状态，即ICQ=β*IBQ，求解出UCEQ；
- 如果UCEQ≥0.3V，则假设成立，晶体管处于放大状态，ICQ和UCEQ如前所求；
- 如果UCEQ≤0.3V，则假设不成立，晶体管处于饱和状态，UCEQ强制等于0.3V，并根据此求出ICQ。
3、电路的静态估算
- 估算一：假设β=100
估算电路1
完成戴维南等效后，利用基尔霍夫电压定律（KVL），列出方程：
EB=IBQ UBEQ (1 β)*IBQ*RE
解得：
IBQ=(EB-UBEQ)/[RB (1 β)*RE]=(6-0.7)/(0.9kΩ 101 1.8kΩ)=29.01uA
假设电路处于放大状态，根据放大状态下，晶体管基本电流关系：
IEQ=(1 β)*IBQ=101*29.01uA=2.930mA
ICQ=β*IBQ=100*29.01uA=2.901mA
根据欧姆定律：
UEQ=IEQ*RE=2.930mA*1.8kΩ=5.274V
UCQ=EC-ICQ*RC=12-2.901mA*1kΩ=9.099V
根据计算得到UCQ、UEQ，可以得到：
UCEQ=UCQ-UEQ=9.099V-5.274V=3.825V
此时UCEQ＞0.3V，则前述假设成立，此时晶体管处于放大状态。
- 估算二：假设β=100
估算电路2
假设电路处于放大状态，电路中流过RC的电流等于流过RE的电流，均为(1 β)*IBQ，根据电路列出方程：
EC=IBQ*(RB (1 β)*(RC RE)) UBEQ
解得：
IBQ=(EC-UBEQ)/(RB (1 β)*(RC RE))
IEQ=(1 β)*(EC-UBEQ)/(RB (1 β)*(RC RE))=(EC-UBEQ)/(RB/(1 β) RC RE)=2.825mA
ICQ=β/(1 β)*IEQ=2.797mA
UCEQ=EC-IEQ*(RC RE)=6.35V
另外，根据上述表达式可以看出：
当RB/(1 β)＜＜(RC RB)时，UCEQ=UBEQ=0.7V；
当RB/(1 β)=(RC RB)时，UCEQ=0.5*(EC UBEQ)=6.35V；
这个电路将永远不会出现饱和状态。
通过以上说明，相信大家可以回答文章开头提出的两个问题了吧。
