三極管的特性曲線型分析

1、 輸入特性曲線

在三極管共發(fā)射極連接的情況下，當集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE 維持不同的定值時，uBE和iB之間的一簇關(guān)系曲線，稱為共射極輸入特性曲線。一般情況下，當UCE≥1V時，集電結(jié)就處于反向偏置，此時再增大UCE對iB的影響很小，也即UCE＞1V以后的輸入特性與UCE＝1V的一條特性曲線重合，所以，半導體器件手冊中通常只給出一條UCE≥1V時的輸入特性曲線，如圖所示。輸入特性曲線的數(shù)學表達式為：iB＝f（uBE）| UCE = 常數(shù)

三極管的輸入特性曲線與二極管的伏安特性曲線很相似，也存在一段死區(qū)，硅管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺管的死區(qū)電壓約為0.2V。導通后，硅管的UBE約為0.7V，鍺管的UBE約為0.3V。

2、輸出特性曲線

輸出特性是指以基極電流IB為常數(shù)，輸出電壓uCE和輸出電流iC之間的關(guān)系，即：iC＝f（uCE）|IB =常數(shù)。對于不同的IB，所得到的輸出特性曲線也不同，所以，三極管的輸出特性曲線是一簇曲線。根據(jù)三極管的工作狀態(tài)不同，可以將輸出特性分為三個區(qū)域，如圖所示。

硅管的管壓降為0.7V；鍺管的管壓降為0.3V。

（1）截止區(qū)：指IB=0的那條特性曲線以下的區(qū)域。在此區(qū)域里，三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于反向偏置狀態(tài)，三極管失去了放大作用，集電極只有微小的穿透電流ICEO。

（2）飽和區(qū)：指紫色區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)，對應(yīng)不同IB值的輸出特性曲線族幾乎重合在一起。也就是說，UCE較小時，IC雖然增加，但IC增加不大，即IB失去了對IC的控制能力。這種情況，稱為三極管的飽和。飽和時，三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于正向偏置狀態(tài)。三極管集電極與發(fā)射極間的電壓稱為集－射飽和壓降，用UCES表示。UCES很小，通常中小功率硅管UCES＜0.5V。

紫色區(qū)域右邊緣線稱為臨界飽和線，在此曲線上的每一點應(yīng)有|UCE| = |UBE|。它是各特性曲線急劇拐彎點的連線。在臨界飽和狀態(tài)下的三極管，其集電極電流稱為臨界集電極電流，用Ics表示；其基極電流稱為臨界基極電流，用IBS表示。這時ICS＝βIBS 的關(guān)系仍然成立。

（3）放大區(qū)：在截止區(qū)以上，介于飽和區(qū)與擊穿區(qū)之間的區(qū)域為放大區(qū)。在此區(qū)域內(nèi)，特性曲線近似于一簇平行等距的水平線，iC的變化量與iB的變量基本保持線性關(guān)系，即ΔiC=βΔiB，且ΔiC>>ΔiB ，就是說在此區(qū)域內(nèi)，三極管具有電流放大作用。此外集電極電壓對集電極電流的控制作用也很弱，當uCE＞1 V后，即使再增加uCE，iC幾乎不再增加，此時，若IB不變，則三極管可以看成是一個恒流源。在放大區(qū)，三極管的發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)處于反向偏置狀態(tài)。 

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