62、三极管的特性曲线及主要参数.ppt

单元,62,三极管的特性曲线及主要参数,一,.,三极管,的特性曲线,三极管的特性曲线是用来表示管子各电极电压与电流之间相互关系的曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了三极管的性能，是分析放大电路的重要依据。,由于三极管有三个电极，输入、输出各占一个电极，一个公共电极，因此要用两种特性曲线来表示。最常用的是共发射极接法时的输入特性曲线和输出特性曲线。,这些特性曲线可以用图示的方法直观的表示出来。,一,.,三极管,的特性曲线,1,.,输入特性曲线,输入特性是指,三极管,的集、射间电压,u,CE,一定时，输入电路（基极电路）中基极电流,i,B,与基、射间电压,u,BE,之间的关系曲线，其表达式为,3DG100,晶体管的,输入特性曲线,O,0.4,0.8,i,B,/,A,u,BE,/V,u,CE,1V,60,40,20,80,一,.,三极管,的特性曲线,1,.,输入特性曲线,对硅管而言，当,u,CE,1V,时，集电结已经反向偏置，而基区又很薄，可以把从发射区扩散到基区的电子中的绝大部分拉入集电区。此后，,u,CE,对,i,B,就不再有明显的影响。因此,u,CE,1V,以后的输入特性曲线基本上是重合的。因此通常只画出,u,CE,1V,的一条输入特性曲线。,3DG100,晶体管的,输入特性曲线,O,0.4,0.8,i,B,/,A,u,BE,/V,u,CE,1V,60,40,20,80,一,.,三极管,的特性曲线,1,.,输入特性曲线,和二极管的伏安特性一样，,三极管,输入特性也有一段死区。只有在发射结外加电压大于死区电压时，,三极管,才会出现,i,B,。硅管的死区电压约为,0.5V,，锗管的死区电压约为,0.1V,。在正常工作情况下，,NPN,型硅管的发射结电压约为,（,0.60.7,）,V,，,PNP,锗管的发射结电压约为,（,-0.2-0.3,）,V,。,3DG100,三极管输出特性曲线,放,大,i,C,/,m,A,4,3,2,1,3 6 9,u,CE,/V,O,i,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,区,2.,输出特性曲线,输出特性曲线是指当基极电流,i,B,为常数时，输出电路（集电极电路）中集电极电流,i,C,与集、射间电压,u,CE,之间的关系曲线,在不同的,i,B,下，可得出不同的曲线，所以,三极管,的输出特性曲线是一族曲线。,通常把,三极管,的输出特性曲线分为三个工作区，就是,三极管,有三种工作状态。,饱和区,截止区,2,.,输出特性曲线,放,大,i,C,/,m,A,4,3,2,1,3 6 9,u,CE,/V,O,i,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,区,3DG100,三极管输出特性曲线,2.3,1.5,(1),放大区,在,i,B,=0,的特性曲线上方，各条输出特性曲线近似平行于横轴的曲线部分称为,放大区,。,u,CE,在,1V,以上，,i,C,不随,u,CE,变化。在放大区，,i,C,的大小随,i,B,变化,i,C,=,i,B,放大区也称为,线性区,，因为在这个区域中,i,C,与,i,B,成正比的关系。,三极管,工作与放大状态时，,发射结正向偏置，集电结处于反向偏置。,饱和区,截止区,2,.,输出特性曲线,放,大,i,C,/,m,A,4,3,2,1,3 6 9,u,CE,/V,O,i,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,区,3DG100,三极管输出特性曲线,2.3,1.5,(2),截止区,在,i,B,=0,的特性曲线,以下的区域称为截止区，这时,i,C,0,。集电极到发射极只有很微小的电流，称为,穿透电流,。三极管集电极与发射极之间接近开路，类似开关,断开,状态，无法起到放大作用，呈高阻状态。此时，,u,BE,低于死区电压或,u,BE,0V,，三极管可靠截止，,发射结和集电结都处于反向偏置。,饱和区,截止区,2,.,输出特性曲线,放,大,i,C,/,m,A,4,3,2,1,3 6 9,u,CE,/V,O,i,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,区,3DG100,三极管输出特性曲线,2.3,1.5,(3),饱和区,输出特性曲线近似直线上升的部分称为饱和区，,u,CE,1V,，,三极管,饱和时,u,CE,值称为,饱和压降,，用,U,CES,来表示，因为,U,CES,值很小，,三极管,的,C,、,E,两极之间接近,短路,，相当于开关的闭合。此时,发射结和集电结都处于正偏。,饱和区,截止区,二,.,三极管,的主要参数,1,.,电流放大系数,动态（交流）电流放大系数：当集电极电压,u,CE,为定值时，集电极电流变化量,i,C,与基极电流变化量,i,B,之比，即,静态（直流）电流放大系数,二,.,三极管,的主要参数,1,.,电流放大系数,两个电流放大系数含义不同，通常在输出特性曲线较好的情况下，两个数值差别很小，一般不严格区分。,三极管,是非线性器件，在,i,C,较大或较小时,值都会减小，只有在特性曲线等距、平行部分,值才基本不变。,常用的小功率管，,的取值范围为,20150,，大功率管的,值一般较小，约为,1030,。,选用管子时，既要考虑,值大小，又要考虑管子的稳定性。,二,.,三极管,的主要参数,2,.,极间反向电流,集、基间反向饱和电流,I,CBO,：发射极开路时，集电结在反向电压作用下，集、基间的反向电流。,和二极管一样，,I,CBO,越小越好。,I,CBO,受温度影响较大，硅材料,三极管,的,I,CBO,比锗材料,三极管,的小几倍到几十倍，所以在温度较高时，一般选用硅材料,三极管,。,集电极、发射极间反向电流,I,CEO,也称为穿透电流，一般情况下,I,CBO,、,I,CEO,都受温度影响很大，它们都随温度升高而增大，,I,CEO,对,三极管,影响更大，一般希望,I,CEO,越小越好。,二,.,三极管,的主要参数,3,.,集电极最大允许电流,I,CM,当,i,C,超过一定数值时,下降，,下降到正常,的,2/3,时所对应的,i,C,值为,I,CM,，当,i,C,I,CM,时，长时间工作可导致,三极管,损坏。,4,.,反向击穿电压,U,(BR)CEO,基极开路时，集射间最大允许电压称为反向击穿电压,U,(BR)CEO,，当,U,CEO,U,(BR)CEO,时,三极管,的,i,C,、,i,E,剧增，使,三极管,击穿损坏，为可靠工作，使用中取,二,.,三极管,的主要参数,5,.,集电极最大允许耗散功率,P,CM,集电极电流流过集电结时，产生的功耗使结温升高，太高时使,三极管,烧毁，因此规定,P,C,=,i,C,u,CE,P,CM,。根据给定的,P,CM,值可以做出一条,P,CM,曲线，由,P,CM,、,I,CM,和,U,(BR)CEO,包围的区域为三极管安全工作区。,