关于三极管，我忽视了两点

上次我分享了下三极管作为开关的电路如何选择常用的三极管电路设计-电阻，然后一个兄弟加了我的微信，讨论了一些东西，让我学到了一些新的东西，我也和我的兄弟们分享了。

主要有两个问题

第一个问题：三极管的放大倍数β（hfe）是固定的吗？

第二个问题：当以下三极管进入饱和导通时，Vout一定是低电平吗？

三极管的放大倍数β

当我们学习模电时，我们似乎说了一个已经生产出来的三极管，所以它的放大倍数β是固定的。事实并非如此，β与IC的电流大小有关。

以LMBT222ALT1G例如，这是一个例子NPN以三极管为例，是因为三极管的手册比较全面。

下面是IC曲线图与放大倍数：

纵坐标是hfe，也就是放大倍数β，坐标轴是对数的。

可见，不同IC电流，放大倍数是有变化的，并且在电流超过100mA时，β急剧下降。

此外，我们还可以看到，放大倍数也与温度有很大关系，温度越高，放大倍数越大。

看看下面最常用的MMBT3904的曲线

在电流超过10mA放大倍数也急剧下降。

一般来说，它是一个确定的三极管实际放大倍数不是固定的与其工作电流和温度有关。

饱和导通的Vce

我们有时会使用以下开关电路，一般来说，我们会计算临界饱和导通Ib然后实际使用电流更小阻值的Rb电阻，让IB电流较大，使三极管进入深度饱和状态Vce更小，确保低电平。

问题来了，究竟要让Rb小到多少合适？

这个跟IC电流也有很大的关系，和我交流的兄弟也告诉了我这一点。我工作中实际使用的场景大多是小电流，IC都不会超过10mA。

还是以LMBT222ALT1G以手册为例，下面是Vce与IB，IC的关系。

从曲线大致可以看出，放大倍数约为1000。

在IC=10mA时，只需要让IB略大于临界饱和电流10mA/100=0.1mA，就可以将Vce控制在0.2V下面，此时可视为低电平。

而在IC=150mA时，如果只是让IB略大于临界饱和电流150mA/100=1.5mA，Vce的电压是在0.8V左右，不能算是低电平。另外，从曲线上看，如果要让的话Vce在0.2V，那么IB需要大于6mA，也就是说，原来1.5mA的4倍

我们也可以从LMBT222ALT1G手册看到这个描述

可见，在IC=500mA，IB=50mA此时，由于三极管处于饱和状态，不是临界饱和状态，因为IC/IB=10.此时，三极管的放大倍数大于40从手册中可以看出，没有截图)，也就是说三极管已经进入饱和状态有一定的深度，但是Vce(sat)最大值仍然可以达到1V，可见，深度不够。

因此，只要三极管饱和，输出电压就不能被视为低电平，这与电流的大小有关。IC当电流较大时，Vce（sat）可能更大。

以下是与我沟通的兄弟的使用情况：

总之，在使用场景中，如果IC如果电流比较大，需要特别注意IB是否够大。

问题来了，到底Rb取多大阻值，IB输出低电平的电流是多少？

之前文章提供了一个计算方式，算得了一个Rb有兄弟说，不留余量？自然要留余量，但问题在于余量留多少，阻值取计算值的一半，十分之一，还是多少？

这又成了经验值，没有统一的标准。

如果现在非要让我给出一个具体的方式，我觉得下面这种方法是可行的：

在IC<10mA时：电流相对较小，可以选择合适的Rb，让IB≥1/10*IC。

一般来说，三极管的放大倍数必须大于10，以满足要求IB≥1/10*IC当时，三极管肯定会进入一定深度的饱和度，并且有相对较高的容量。这样做的一个好处是不需要检查具体的三极管放大倍数，也不需要翻手册。

在IC>10mA时：最好翻下手册，查看相应的参数，曲线，电路完成后再测量。