晶体三极管输入和输出特性

2.1晶体三极管输入和输出特性2.1.4三极管的输入和输出特性2.1.5三极管主要参数2.1.6三极管的简单测试1.5.3特性曲线ICmAAVVUCEUBERBIBECEB

实验线路下一页上一页首页一、输入特性UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。1.5下一页上一页首页3、三极管共射组态的输入特性曲线BJT的输入特性曲线为一组曲线ib(μA)uBEU（BR）EBOICBO＋ICEOUCE=0UCE=1UCE=10iB(μA)uBEUCE=0UCE=1UCE=102.1.4三极管的输入和输出特性集射极之间的电压VCE一定时，发射结电压VBE与基极电流IB之间的关系曲线。一、共发射极输入特性曲线动画三极管的输入特性5．VBE与IB成非线性关系。由图可见：1．当V

CE≥2V时，特性曲线基本重合。2．当VBE很小时，IB等于零，三极管处于截止状态；3．当VBE大于门槛电压（硅管约0.5V，锗管约0.2V）时，IB逐渐增大，三极管开始导通。4．三极管导通后，VBE基本不变。硅管约为0.7V，锗管约为0.3V，称为三极管的导通电压。图2.1.9共发射极输入特性曲线1.5.3特性曲线ICmAAVVUCEUBERBIBECEB

实验线路下一页上一页首页IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A饱和区1.5截止区放大区有三个区：下一页上一页首页三、三极管特性曲线（讲授40分钟）iB=iB2iB=iB3饱和区击穿区截止区临界饱和线uCEiCU（BR）CEOiB=-ICBOiB=iB1iB=iB4iB=iB5ib(μA)uBEU（BR）EBOICBO＋ICEOUCE=0UCE=1UCE=10iB=-ICBO2、三极管共射组态的输出特性曲线：饱和区U（BR）CEO击穿区截止区临界饱和线uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1iB=-ICBOU（BR）CEO击穿区截止区uCEiCiB=iB5临界饱和线饱和区iB=iB1iB=iB2iB=iB3iB=iB4iC1iC2iC3iC4在放大区，iC随着iB按β倍成比例变化，晶体管具有电流放大作用。对输入信号进行放大就要使三极管工作在放大区。放大区的特点是：发射结正偏，集电结反偏，iC＝βiB。ECICBOiB=-ICBOU（BR）CEO击穿区截止区uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1IB=0的曲线以下的区域称为截止区。IB=0时,IC=ICEO(很小)。对NPN型硅管，当UBE<

0.5V时，即已开始截止，但为了使晶体管可靠截止，常使UBE

0，截止时集电结也处于反向偏置(UBC

<

0)，此时,IC

0，UCE

UCC。iB=-ICBOU（BR）CEO击穿区截止区uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1临界饱和线饱和区(3)饱和区

当UCE

<

UBE时，集电结处于正向偏置(UBC

>

0)，晶体管工作于饱和状态。在饱和区，IC和IB不成正比。此时，发射结也处于正向偏置，UCE

0

，IC

UCC/RC。当uCE较小时，曲线陡峭，这部分称为饱和区。在饱和区，iB增加时iC变化不大，不同iB下的几条曲线几乎重合，表明iB对iC失去控制，呈现“饱和”现象。饱和区的特点是：发射结和集电结都正偏，三极管没有放大作用。

在放大状态，当IB一定时，IC不随VCE变化，即放大状态的三极管具有恒流特性。

输出特性曲线可分为三个工作区:1.截止区条件：发射结反偏或两端电压为零。特点：。2.饱和区条件：发射结和集电结均为正偏。特点：。称为饱和管压降，小功率硅管约0.3V，锗管约为0.1V。3.放大区条件：发射结正偏，集电结反偏特点：

IC受IB控制，即。第二章晶体三极管输出特性曲线饱和区UCE/VIB=40A30A20A10A0输出特性曲线可划分四个区域：返回特性曲线条件：特点：放大区条件：特点：截止区条件：特点：发射结正偏，集电结正偏IC受UCE影响，不受IB

控制，UCE略增，IC显著增加。发射结正偏，集电结反偏IC受IB控制，不受

VCE控制。发射结反偏，集电结反偏IC

0，IB

0。击穿区：0反向击穿电压U(BR)CEOIC/mA饱和区、放大区、截止区、击穿区。U(BR)CEO结合讲三极管的放大原理安全工作区：第二章晶体三极管IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特点：条件：发射结正偏，集电结正偏。IC不受IB控制，而受VCE影响。VCE略增，IC显著增加。返回特性曲线饱和区（VBE0.7V，VCE<0.3V）第二章晶体三极管

放大区（VBE0.7V，

VCE>0.3V）IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特点条件发射结正偏集电结反偏VCE曲线略上翘具有正向受控作用返回输出特性曲线第二章晶体三极管

截止区（VBE0.5V，

VCE

0.3V）IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特点：条件：发射结反偏，集电结反偏。IC0，IB0近似为IB≤0以下区域

返回输出特性曲线第二章晶体三极管

击穿区特点：VCE增大到一定值时，集电结反向击穿，IC急剧增大。V(BR)CEO集电结反向击穿电压，随IB的增大而减小。注意：IB=

0时，击穿电压为V(BR)CEOIE=

0时，击穿电压为V(BR)CBOV(BR)CBO>V(BR)CEOIC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0IB=-ICBO(IE=

0)V(BR)CBO返回输出特性曲线第二章晶体三极管三极管安全工作区ICUCE0U(BR)CEOICMPCM

最大允许集电极电流ICM（若IC>ICM造成

）

反向击穿电压U(BR)CEO（若UCE>U(BR)CEO

管子击穿）UCE<U(BR)CEO

最大允许集电极耗散功率PCM（PC=ICVCE，若PC>PCM烧管）PC<PCM

要求ICICM返回输出特性曲线当晶体管饱和时，UCE

0，发射极与集电极之间如同一个开关的接通，其间电阻很小；当晶体管截止时，IC

0，发射极与集电极之间如同一个开关的断开，其间电阻很大，可见，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。晶体管的三种工作状态如下图所示+

UBE>0

ICIB+UCE(a)放大

UBC<0+IC0IB=0+UCEUCC(b)截止

UBC<0++UBE

0

+UBE>

0

IB+UCE0

(c)饱和

UBC>0+第二章晶体三极管三极管特性——具有正向受控作用在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC

，主要受正向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压VCE近似无关。注意：NPN型管与PNP型管工作原理相似，但由于它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流方向相反，加在各极上的电压极性相反。V1NPP+PNN+V2V2V1+

-+

--+-+IEICIBIEICIB第二章晶体三极管从结构看：从电路符号看：无论是NPN还是PNP管，都有两个PN结，三个区，三个电极。除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同，但箭头方向都是由P指向N，即PN结的正向电流方向。三、三极管的工作状态及其外部工作条件发射结正偏，集电结反偏：放大模式发射结正偏，集电结正偏：饱和模式发射结反偏，集电结反偏：截止模式例子（最常用）（用于开关电路中）第二章晶体三极管总结:

在放大电路中三极管主要工作于放大状态，即要求，发射结正偏(正偏压降近似等于其PN结的导通压降），集电结反偏（反偏压降远远大于其导通电压才行）。对NPN管各极电位间要求：对PNP管各极电位间要求：Ve<Vb<

VcVe>Vb>Vc管子类型判别例子(黑板）第二章晶体三极管发射结正偏：保证发射区向基区发射多子。发射区掺杂浓度>>基区：减少基区向发射区发射的多子，提高发射效率。基区的作用：将发射到基区的多子，自发射结传输到集电结边界。基区很薄：可减少多子传输过程中在基区的复合机会，保证绝大部分载流子扩散到集电结边界。

集电结反偏、且集电结面积大：保证扩散到集电结边界的载流子全部漂移到集电区，