KWALIFIKACJA ELM5 - TEST WIEDZY NR 3

PYTANIE NR 22.
Rozważ układ z tranzystorem NPN. Jeśli napięcie baza-emiter wynosi 0.7V, a napięcie baza-kolektor wynosi 0.3V, jaki jest stan tranzystora?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W NPN stan nasycenia występuje, gdy oba złącza PN są spolaryzowane w kierunku przewodzenia.
V_BE ≈ 0,7 V oznacza przewodzenie złącza baza–emiter, a V_BC = 0,3 V (baza wyżej niż kolektor) wskazuje przewodzenie złącza baza–kolektor. To odpowiada pracy w nasyceniu, nie w stanie aktywnym ani w odcięciu.

Pełne wyjaśnienie:

Stan pracy tranzystora bipolarnego NPN można rozpoznać po tym, jak spolaryzowane są dwa złącza PN: baza–emiter oraz baza–kolektor.

Nasycenie występuje wtedy, gdy oba złącza są w kierunku przewodzenia. W praktyce oznacza to, że baza ma wyższy potencjał niż emiter (typowo ok. 0,6–0,8 V dla krzemu przy przewodzeniu), a jednocześnie baza ma wyższy potencjał niż kolektor (czyli także złącze baza–kolektor jest "otwarte").

W podanych danych: napięcie baza–emiter wynosi 0,7 V, co jest typowym sygnałem przewodzenia złącza B–E. Dodatkowo napięcie baza–kolektor wynosi 0,3 V, co (przy standardowej konwencji V_BC = V_B − V_C) oznacza, że baza jest o 0,3 V wyżej od kolektora, a więc złącze B–C również jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia. To jest charakterystyczne dla stanu nasycenia (pracy kluczowej "włączonej").

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "stan aktywny": wymaga przewodzenia B–E, ale złącze B–C powinno być w kierunku zaporowym (kolektor zwykle wyżej od bazy dla NPN). Tu B–C także przewodzi, więc to nie jest obszar aktywny.
  • "stan zaporowy" (odcięcie): złącze B–E nie powinno przewodzić (V_BE bliskie 0 V). Przy 0,7 V mamy sytuację odwrotną.
  • "stan przewodzenia": to określenie jest potoczne i nie rozróżnia obszaru aktywnego od nasycenia. W tym zadaniu wymagane jest rozpoznanie konkretnego obszaru pracy; z danych wynika nasycenie, bo przewodzą oba złącza.

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj regułę "aktywny = tylko B–E w przewodzeniu", a "nasycenie = B–E i B–C w przewodzeniu". W pomiarach serwisowych często dodatkowo sprawdza się V_CE: w nasyceniu bywa małe, ale samo V_CE nie zostało tu podane.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stan nasycenia oznacza, że tranzystor jako przełącznik jest "maksymalnie włączony": przewodzą oba złącza PN (baza–emiter i baza–kolektor). Wtedy wzrost prądu bazy nie daje już proporcjonalnego wzrostu prądu kolektora, a spadek C–E jest relatywnie mały.
Sprawdzasz polaryzację obu złącz. Jeśli V_BE wskazuje przewodzenie (typowo ok. 0,6–0,8 V dla krzemu) i jednocześnie V_BC też jest w kierunku przewodzenia (baza wyżej niż kolektor), to oba złącza są "otwarte" i tranzystor jest w nasyceniu.
Bo stan aktywny wymaga nie tylko przewodzenia złącza baza–emiter, ale też zaporowego spolaryzowania baza–kolektor. Samo V_BE≈0,7 V mówi głównie o tym, że B–E przewodzi; o obszarze pracy decyduje także to, co dzieje się na złączu B–C.
Odcięcie to sytuacja, w której tranzystor jest "wyłączony": złącze baza–emiter nie przewodzi (V_BE jest zbyt małe), więc prąd kolektora jest bardzo mały (ograniczony do prądów upływu). W praktyce stosuje się to w układach przełączających jako stan OFF.
W stanie aktywnym złącze baza–emiter przewodzi (V_BE typowo ok. 0,6–0,8 V), a złącze baza–kolektor jest w kierunku zaporowym (kolektor ma wyższy potencjał niż baza przy typowej konwencji napięć). Ten obszar wykorzystuje się do wzmacniania sygnałów.
Nie. 0,7 V to przybliżenie dla krzemowego złącza PN przy pewnym prądzie i temperaturze. W praktyce V_BE zależy m.in. od prądu bazy/emiterowego, temperatury oraz konkretnego tranzystora. Na egzaminach często używa się tej wartości jako uproszczenia.
Mierzysz napięcie stałe między wyprowadzeniami multimetrem: V_BE to różnica potencjałów baza minus emiter, a V_BC to baza minus kolektor (zależnie od przyjętej konwencji w zadaniu). Ważne jest zachowanie poprawnej polaryzacji sond, bo znak napięcia mówi o kierunku polaryzacji złącza.
W nasyceniu kolektor nie jest już "odciągany" do wyższego potencjału względem bazy, więc napięcie na złączu baza–kolektor zmienia znak i złącze przechodzi w kierunek przewodzenia. To znak, że tranzystor przestaje pracować liniowo jak wzmacniacz i zachowuje się jak przełącznik w stanie ON.
Najczęstsze pomyłki to: ocenianie stanu wyłącznie po V_BE, ignorowanie drugiego złącza, mylenie konwencji znaków (V_BC vs V_CB) oraz używanie nieprecyzyjnego pojęcia "przewodzenie" bez rozróżnienia aktywny/nasycenie. Na egzaminie zawsze analizuj oba złącza.
Wystarczy reguła na złącza: aktywny = B–E przewodzi, B–C zaporowo; nasycenie = B–E przewodzi i B–C przewodzi. Jeśli w danych pojawia się dodatnie V_BC (baza wyżej niż kolektor), to zwykle wskazuje nasycenie.
info

Około 43% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że to odpowiada pracy w nasyceniu, nie w stanie aktywnym ani w odcięciu.

Źródła:

  • Wikipedia: "Bipolar junction transistor" (sekcje o trybach pracy/regions of operation) https://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: "Transistor saturation" https://en.wikipedia.org/wiki/Saturation_(electronics) - dostęp 2026-03-01
  • Sedra, Smith: "Microelectronic Circuits" (rozdziały o tranzystorze BJT i obszarach pracy: cutoff/active/saturation) - źródło książkowe, weryfikowalne bibliograficznie

Materiały:

  • Notatki/rozdziały z podstaw elektroniki o tranzystorze bipolarnym (BJT) i jego obszarach pracy
  • Zadania pomiarowe: interpretacja napięć V_BE, V_BC oraz V_CE w różnych stanach pracy
  • Karty katalogowe przykładowych tranzystorów NPN (sekcje o V_BE(on), V_CE(sat) i typowych warunkach testu)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego