看了
https://www.dzdu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=674659的帖子和回帖,总觉得有些地方还是值得商榷的,为此把自己的一些想法整理如下,原图照搬。

一.关于复合三极管
复合三极管又叫达林顿管,是把两个三极管连接在一起,组成一个复合管,复合管的放大倍数β=β1*β2,两个三极管的连接方式必须满足
1.第一个三极管Q1的基极是复合管的基极,第二个三极管的集电极和发射极是复合管的集电极和发射极。
2.Q1的集电极和发射极,与Q2的基极和集电极的连接如下
a.同极性管复合:Q1的集电极与Q2的集电极连在一起,成为复合管的集电极;Q1的发射极与Q2的基极相连,Q2的发射极为复合管的发射极。
b.异极性管复合:Q1的集电极与Q2的基极相连;Q1的发射极与Q2的集电极连在一起,成为复合管的集电极,Q2的发射极为复合管的发射极。
现在对照以上两点,看看图中的Q1、Q2是不是复合管,这是两个异极性三极管,可以看出:Q1的集电极和Q2的基极没有直接相连,中间串了个10K电阻;Q1的发射极和Q2的集电极没有连在一起,所以Q1、Q2不是复合管。
二.关于三极管工作状态
三极管有三个工作状态,截止、放大和饱和状态,对应于三极管输出特性曲线的截止区、放大区和饱和区,三极管只有在放大区才是线性的,满足Ic=β*Ib;在截止区和饱和区是非线性的,Ic=β*Ib是不成立的。
图中电路是一个电子开关,通过Q1来开关Q2,Q2开关3.3V电源,Q1和Q2都工作在开关状态,要么截止要么饱和。
截止时:Ic1、Ib2和Ic2都等于0。
饱和时:Ic1=Ib2=(3.3-0.7-0.1)/10K=0.25mA(0.7:Q2的Vbe,0.1:Q1的Vces),10K电阻可以根据所用三极管取不同参数,因此Ic1和Ib2是随这一电阻的改变而变化的,而与Q1的β1无关;Ic2=(3.3-0.1)/RL(0.1:Q2的Vces,RL:负载),同样Ic2也与Q2的β2无关,而只与负载RL有关。
因此,如果用Ic1=Ib2=β1*Ib1,Ic2=β2*Ib2=β2*β1*Ib1,得出Q1和Q2是复合管,应该是错的,因为这一公式在这里会产生悖论,比如:当Q1的β1=100,Ib1=0.1mA,则Ic1=Ib2=β1*Ib1=100*0.1=10mA,这一电流会在10K电阻上产生10mA*10K=100V的电压,这就悖论了,也就是说Ic1达不到10mA(实际上只有0.25mA),那么短路这个电阻会怎样呢,后面会就这一问题提出讨论。
三.关于上拉电阻
上拉电阻是数字电路里的概念,数字电路里就是“0”和“1”,三极管都工作在开关状态,对NPN管来说,饱和为“0”,截止为“1”,这个“1”是通过上拉电阻来实现的,就是把三极管的集电极电压上拉到电源电压。
图中如果在Q1的集电极接一10K电阻到3.3V,这个电阻就是上拉电阻。
没有这个电阻,电路截止时Q1的集电极电压是3.3-0.7=2.6V(0.7:Q2的Vbe),接上这个电阻,电路截止时Q1的集电极电压就是3.3V,可以使Q2截止得更稳定。
有些人看到三极管没有偏置电路就有疑问,这个三极管怎么工作啊?说这个电阻应该接在Q2的发射极和基极之间,那不是上拉电阻,那是Q2的基极偏置电阻,在三极管放大电路里必须有,在这里用不到。
四.讨论
如果把图中的10K电阻短路,把Q1的发射极接到Q2的集电极,这样Q1、Q2就成了真正意义上的复合管了,那么这样一来这个电路还具有原来电路的功能吗?请大家畅所欲言,各叙己见。
本帖最后由 香山-红叶 于 2017-6-24 15:30 编辑
一.归纳总结
看了大家的回帖,基本上可以明确以下几点:
1.这个图中的Q1、Q2不是复合管;
2.10K电阻不能短路,否则Q1、Q2必烧无疑;
3.图中Q1、Q2如果接成复合管,这个电路就不再是电子开关了,实现不了原电路的功能。
用深山老怪的话说:“都不知道你在研究个啥东西,10K电阻短路,把Q1的发射极接到Q2的集电极,输出就不会是3.3了,再高不会超过R2R3的分压值。”。
说得非常正确,实际上如果接成复合管,输出电压等于Vi*(1-R3/(R2+R3))-0.7,如果Vi=3.3V,那输出绝对不会是3.3V了;输出电压也可以等于3.3V-Vce2(Vce2:Q2的管压降,注意不是饱和压降Vces),可以看出这与线性稳压电路有些类似,不同的是Q1基极没有接稳压管,而是接了一个R2,如下图
二.说明一下
1.关于上拉电阻,在1楼只是为了说明一下概念,什么是上拉电阻?是如何接入电路的?不清楚的可以重温一下数字电路。
在电脑主板上类似的电子开关电路比比皆是,所以一位电脑维修大师益阳同惠问了一句:“还是那片主板?”,我在“电脑硬件维修”上发过一个帖子,是一块H61主板,要反复开机多次,才能点亮,我现在用的正是这台主机,也许主板上某个电子开关,没能及时工作到应有的状态,造成不开机。
2.在线性放大电路里,不管是NPN管,还是PNP管,上偏置电阻都是必不可少的,否则电路将工作到截止区(NPN管),或饱和区(PNP管)。
3.在开关电路里,需要考虑的是饱和时的电流,必须在三极管的极限参数范围内,不会烧坏三极管,确定正确的限流阻值就可以了,当然电路的稳定性和保护也是要考虑的。
谢谢大家!
本帖最后由 wangji 于 2017-6-24 20:31 编辑
单独追求压降意义不大,不同的品牌的管子不同。
看了几个品牌的在同一条件下一般都在0.4伏特以内,电流越小压降越小
Ib2=(3.3-6.5)/10=0.265.放大倍数一般100左右,最大饱和电流 0.265X100=26.5ma左右。
图片是ROHM 2N3906 部分曲线图。图绿色竖直线,红色线对应压降0.05V 以下。
按0.05/3.3=1.5%,计算中0.05V忽略,也不会影响电路分析。
本帖最后由 wangji 于 2017-6-26 21:36 编辑
1)Ib=(VI-Vbe)/R3-Vbe/R2
2)Ic1=Ib2=(3.3-Vbe2-Vces1)/R1 <β1*Ib1 最大饱和电流
3)Ic2=(3.3-Vces2)/RL < β2*Ib2 最大饱和电流
因为在饱和状态下,IC电流与放大倍数线性关系不在成立。
