NPN型的晶體管伏安特性解析

伏安特性是指橫軸為電壓、縱軸為電流的一組測試記錄。 那么NPN型晶體管的伏安特性增模描述呢? 晶體管有三個引腳，因此需用通過兩個伏安特性來展示晶體管的特征，這兩個伏安特性分別為輸入伏安特性和輸出伏安特性。

晶體管輸入伏安特性是指基極電流iB與發射極電壓UBE之間的關系，但是這種關系受到集電極電壓UCE的影響。

將晶體管按照圖1連接，將UCE設為5V，改變UBE，測量基極電流iB，則可以得到基極電流iB與UBE的關系，為圖2所示的一根曲線。 將UCE從5V開始降低電壓值，每次降低1V，可得到多根曲線。 仔細觀察發現，除UCE=0V 比較特殊之外，其余的曲線基本上是重合的-----稱為簇線。

這一簇重合線，就是晶體管輸入伏安特性; 晶體管在大多數情況下，都是工作在UCE>0V的情況下。 這一簇曲線可以用以下表達式近似描述：

其中，UT被稱為熱電壓，是一個與絕對溫度成正比的值，在27℃時約為26mV.IS稱為反相飽和電流，每個晶體管具有不同的值，當UBE趨于負無窮時，iB趨于-IS，當發射極電壓UBE遠大于UT時，以上公式近似為一個指數表達式。 當UBE>0.7V，晶體管的iB開始呈現明顯的電流。

晶體管輸出伏安特性是指一個確定的基極電流iB下，集電極電流iC與UCE之間的關系。

按照圖3 連接晶體管，理論上晶體管集電極電流iC與基極電流iB成正比，與施加在集電極和發射極之間的電壓無關，NPN晶體管理想的輸出伏安特性如圖4.但是現實中的輸出伏安特性如圖5.

說明：

1) 放大區：圖5中標注的中心空白區域，在此區域內，晶體管集電極電流iC幾乎不受UCE控制，近似與iB成正比關系，滿足公式 iC=iB。 在放大區集電極電流iC等于基極電流iB的倍，與UCE無關。

2) 飽和區：圖5中標注的豎線區域，在此區域內，iC隨著電壓UCE增大而增加，一般認為當UCE

3) 截止區：當iB=0時，iC并不為0 ，而是村在與UCE相關的漏電流，當iB=0的區域為截止區。

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