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时间:2018-12-01
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1、双极型半导体三极管的特性曲线这里,B表示输入电极,C表示输出电极,E表示公共电极。所以这两条曲线是共发射极接法的特性曲线。iB是输入电流,vBE是输入电压,加在B、E两电极之间。iC是输出电流,vCE是输出电压,从C、E两电极取出。输入特性曲线——iB=f(vBE)vCE=const输出特性曲线——iC=f(vCE)iB=const本节介绍共发射极接法三极管的特性曲线,即共发射极接法的供电电路和电压-电流关系如图02.04所示。图02.04共发射极接法的电压-电流关系简单地看,输入特性曲线类似于发射结的伏安特性曲线,现讨论iB和vBE之间的函数关系。因为
2、有集电结电压的影响,它与一个单独的PN结的伏安特性曲线不同。为了排除vCE的影响,在讨论输入特性曲线时,应使vCE=const(常数)。(1)输入特性曲线vCE的影响,可以用三极管的内部反馈作用解释,即vCE对iB的影响。共发射极接法的输入特性曲线见图02.05。其中vCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。当vCE≥1V时,vCB=vCE-vBE>0,集电结已进入反偏状态,开始收集电子,且基区复合减少,IC/IB增大,特性曲线将向右稍微移动一些。但vCE再增加时,曲线右移很不明显。曲线的右移是三极管内部反馈所致,右移不明显说明内部反馈很小。输入特性曲
3、线的分区:①死区②非线性区图02.05共射接法输入特性曲线③线性区(2)输出特性曲线共发射极接法的输出特性曲线如图02.06所示,它是以iB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明,当vCE=0V时,因集电极无收集作用,iC=0。当vCE稍增大时,发射结虽处于正向电压之下,但集电结反偏电压很小,如vCE<1VvBE=0.7VvCB=vCE-vBE=<0.7V集电区收集电子的能力很弱,iC主要由vCE决定。图02.06共发射极接法输出特性曲线当vCE增加到使集电结反偏电压较大时,如vCE≥1VvBE≥0.7V运动到集电结的电子基本上都可以被集电区收集,
4、此后vCE再增加,电流也没有明显的增加,特性曲线进入与vCE轴基本平行的区域(这与输入特性曲线随vCE增大而右移的图02.06共发射极接法输出特性曲线原因是一致的)。(动画2-2)输出特性曲线可以分为三个区域:饱和区——iC受vCE显著控制的区域,该区域内vCE的数值较小,一般vCE<0.7V(硅管)。此时发射结正偏,集电结正偏或反偏电压很小。截止区——iC接近零的区域,相当iB=0的曲线的下方。此时,发射结反偏,集电结反偏。放大区——iC平行于vCE轴的区域,曲线基本平行等距。此时,发射结正偏,集电结反偏,电压大于0.7V左右(硅管)。半导体三极管的参数半
5、导体三极管的参数分为三大类:直流参数交流参数极限参数(1)直流参数①直流电流放大系数1.共发射极直流电流放大系数=(IC-ICEO)/IB≈IC/IBvCE=const在放大区基本不变。在共发射极输出特性曲线上,通过垂直于X轴的直线(vCE=const)来求取IC/IB,如图02.07所示。在IC较小时和IC较大时,会有所减小,这一关系见图02.08。图02.08值与IC的关系图02.07在输出特性曲线上决定2.共基极直流电流放大系数=(IC-ICBO)/IE≈IC/IE显然与之间有如下关系:=IC/IE=IB/1+IB=/1+②极间反向电流1.集
6、电极基极间反向饱和电流ICBOICBO的下标CB代表集电极和基极,O是Open的字头,代表第三个电极E开路。它相当于集电结的反向饱和电流。2.集电极发射极间的反向饱和电流ICEOICEO和ICBO有如下关系ICEO=(1+)ICBO相当基极开路时,集电极和发射极间的反向饱和电流,即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y坐标的数值。如图02.09所示。图02.09ICEO在输出特性曲线上的位置(2)交流参数①交流电流放大系数1.共发射极交流电流放大系数=IC/IBvCE=const在放大区值基本不变,可在共射接法输出特性曲线上,通过垂直于X轴的直线
7、求取IC/IB。或在图02.08上通过求某一点的斜率得到。具体方法如图02.10所示。图02.10在输出特性曲线上求β2.共基极交流电流放大系数αα=IC/IEVCB=const当ICBO和ICEO很小时,≈、≈,可以不加区分。②特征频率fT三极管的值不仅与工作电流有关,而且与工作频率有关。由于结电容的影响,当信号频率增加时,三极管的将会下降。当下降到1时所对应的频率称为特征频率,用fT表示。(3)极限参数①集电极最大允许电流ICM如图02.08所示,当集电极电流增加时,就要下降,当值下降到线性放大区值的70~30%时,所对应的集
8、电极电流称为集电极最大允许电流ICM。至于值下降多
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