什么是貼片三極管的倒置狀態？

日常的電源研發設計中，工程師們一般了解的貼片三極管的倒置狀態的描述其實就是集電結正偏，發射結反偏，為倒置狀態;集電結正偏，發射結正偏，為飽和狀態;集電結反偏，發射結反偏，為倒截止態;集電結反偏，發射結正偏，為放大狀態。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結的狀態為be結反偏，bc結正偏。這時貼片三極管工作在“倒置“狀態。倒置狀態的貼片三極管其工作原理與放大狀態相似，bc結正偏時，集電區發射電子，一部分自由電子在基區和空穴復合形成基極電流，另一部分電子被反偏的發射結“收集“形成發射極電流。倒置時由于貼片三極管集電區摻雜濃度不高，發射的電子少，同時由于發射區面積小，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，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

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結的狀態為be結反偏，bc結正偏。這時貼片三極管工作在“倒置”狀態。倒置狀態的貼片三極管其工作原理與放大狀態相似，bc結正偏時，集電區發射電子，一部分自由電子在基區和空穴復合形成基極電流，另一部分電子被反偏的發射結“收集”形成發射極電流。倒置時由于貼片三極管集電區摻雜濃度不高，發射的電子少，同時由于發射區面積小，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，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時相當于把發射極與集電極對調使用（即集電極當作發射極使用，發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。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，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的應用

①TTL 數字集成電路中作為信號輸入用的多發射極貼片三極管， 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時是相反的：發射結反向偏置，集電結正向偏置。因此，集電結可能燒毀，而發射結可能擊穿。但是，由于工作于倒置狀態的貼片三極管的電壓放大倍數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，因此一般不會出現燒壞的情況。目前已經很少使用貼片三極管作倒置狀態。

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，而集電極和發射極的判斷就需使用貼片三極管的倒置狀態。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：放大狀態和倒置狀態。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，萬用表表針偏轉所通過的電流為發射極電流，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，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應用不是很多，但了解倒置狀態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。