在NPN三極管不同工作狀態(tài)下，集電極（C）和發(fā)射極（E）的電位關(guān)系不同，主要分為截止、放大和飽和三種狀態(tài)，以下為你詳細(xì)介紹：

截止?fàn)顟B(tài)

• 電位關(guān)系：集電極電位高于發(fā)射極電位，即VC>VE。

• 原理：當(dāng)三極管的基極（B）沒有輸入合適的正向偏置電壓時(shí)（對(duì)于NPN管，通常VB≤VE ），基極 - 發(fā)射極結(jié)處于反向偏置或零偏置狀態(tài)，基極電流IB≈0。由于三極管的電流放大作用，集電極電流IC=βIB（β為電流放大系數(shù)），此時(shí)IC≈0，三極管相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān)，集電極和發(fā)射極之間沒有電流流通，集電極電位主要由集電極電阻和電源電壓決定，會(huì)高于發(fā)射極電位（發(fā)射極通常接地或接低電位）。

• 示例：在一個(gè)簡單的NPN三極管開關(guān)電路中，發(fā)射極接地，集電極通過一個(gè)電阻接電源。當(dāng)基極沒有輸入控制信號(hào)時(shí)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，集電極電位接近電源電壓，發(fā)射極電位為0V，滿足VC>VE。

放大狀態(tài)

• 電位關(guān)系：集電極電位高于發(fā)射極電位，即VC>VE。

• 原理：當(dāng)基極輸入合適的正向偏置電壓，使得VB比VE高一個(gè)發(fā)射結(jié)正向壓降（硅管約為0.6 - 0.7V，鍺管約為0.2 - 0.3V），且VC比VB高時(shí)，三極管工作在放大狀態(tài)。此時(shí)基極電流IB較小，但集電極電流IC=βIB會(huì)隨IB的變化而線性變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的放大作用。由于集電極電流在集電極電阻上產(chǎn)生壓降，導(dǎo)致集電極電位下降，但仍然高于發(fā)射極電位。

• 示例：在一個(gè)共射極放大電路中，發(fā)射極接地，基極通過電阻分壓電路獲得合適的偏置電壓，集電極通過電阻接電源。當(dāng)輸入信號(hào)加到基極時(shí)，基極電流IB會(huì)隨輸入信號(hào)變化，集電極電流IC也隨之變化，在集電極電阻上產(chǎn)生變化的電壓降，但集電極電位始終高于發(fā)射極電位。

飽和狀態(tài)

• 電位關(guān)系：集電極電位接近或等于發(fā)射極電位，即VC≈VE（嚴(yán)格來說VC略高于VE，壓降通常小于0.3V）。

• 原理：當(dāng)基極電流IB足夠大，使得集電極電流IC達(dá)到最大值，不再隨IB的增大而線性增大時(shí)，三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)。此時(shí)集電極 - 發(fā)射極之間的電壓降很小，相當(dāng)于一個(gè)閉合的開關(guān)，集電極和發(fā)射極之間近似導(dǎo)通。在飽和狀態(tài)下，三極管失去了電流放大作用，集電極電位主要由電源電壓和飽和壓降決定，接近發(fā)射極電位。

• 示例：在一個(gè)NPN三極管驅(qū)動(dòng)LED的電路中，發(fā)射極接地，集電極接LED的正極（通過限流電阻），基極接控制信號(hào)。當(dāng)控制信號(hào)使基極電流足夠大時(shí)，三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)，集電極電位接近發(fā)射極電位（0V），LED兩端有足夠的電壓而發(fā)光。