62、三极管的特性曲线及主要参数ppt课件(全).ppt

单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数一一一一.三极管三极管三极管三极管的特性曲线的特性曲线的特性曲线的特性曲线 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。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。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。这些特性曲线可以用图示的方法直观的表示出来。单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数一一一一.三极管三极管三极管三极管的特性曲线的特性曲线的特性曲线的特性曲线1 1.输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线 输入特性是指输入特性是指三极管三极管的集、射间电压的集、射间电压uCE一定时，输入电一定时，输入电路（基极电路）中基极电流路（基极电路）中基极电流iB与基、射间电压与基、射间电压uBE之间的关系之间的关系曲线，其表达式为曲线，其表达式为单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数3DG1003DG100晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线O0.40.8iB/AuBE/VuCE1V60402080一一一一.三极管三极管三极管三极管的特性曲线的特性曲线的特性曲线的特性曲线1 1.输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线 对硅管而言，当对硅管而言，当uCE1V时，集时，集电结已经反向偏置，而基区又很薄，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，中的绝大部分拉入集电区。此后，uCE对对iB就不再有明显的影响。因此就不再有明显的影响。因此uCE1V以后的输入特性曲线基本上以后的输入特性曲线基本上是重合的。因此通常只画出是重合的。因此通常只画出uCE1V的一条输入特性曲线。的一条输入特性曲线。单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数3DG1003DG100晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线O0.40.8iB/AuBE/VuCE1V60402080一一一一.三极管三极管三极管三极管的特性曲线的特性曲线的特性曲线的特性曲线1 1.输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线输入特性曲线 和二极管的伏安特性一样，和二极管的伏安特性一样，三三极管极管输入特性也有一段死区。只有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，在发射结外加电压大于死区电压时，三极管三极管才会出现才会出现iB。硅管的死区电。硅管的死区电压约为压约为0.5V，锗管的死区电压约为，锗管的死区电压约为0.1V。在正常工作情况下，。在正常工作情况下，NPN型型硅管的发射结电压约为硅管的发射结电压约为（0.60.7）V，PNPPNP锗管的发射结电锗管的发射结电压约为压约为（-0.2-0.3）V。单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数3DG100 3DG100 3DG100 3DG100 三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线放放 大大 iC/mA43213 6 9uCE/VO iB=0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 区区2.2.输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流输出特性曲线是指当基极电流iB为为常数时，输出电路（集电极电路）中常数时，输出电路（集电极电路）中集电极电流集电极电流iC与集、射间电压与集、射间电压uCE之间之间的关系曲线的关系曲线 在不同的在不同的iB下，可得出不同的曲线，下，可得出不同的曲线，所以所以三极管三极管的输出特性曲线是一族曲的输出特性曲线是一族曲线。线。通常把通常把三极管三极管的输出特性曲线分的输出特性曲线分为三个工作区，就是为三个工作区，就是三极管三极管有三种工有三种工作状态。作状态。饱和区饱和区截止区截止区单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数2 2.输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线放放 大大 iC/mA43213 6 9uCE/VO iB=0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 区区3DG100 3DG100 3DG100 3DG100 三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线2.31.5(1)放大区放大区 在在iB=0的特性曲线上方，各条输的特性曲线上方，各条输出特性曲线近似平行于横轴的曲线部出特性曲线近似平行于横轴的曲线部分称为分称为放大区放大区放大区放大区。uCE在在1V以上，以上，iC不随不随uCE变化。在放大区，变化。在放大区，iC的大小随的大小随iB变变化化 iC=iB 放大区也称为放大区也称为线性区线性区线性区线性区，因为在这，因为在这个区域中个区域中iC与与iB成正比的关系。成正比的关系。三极管三极管工作与放大状态时，工作与放大状态时，发射结正向偏置，发射结正向偏置，发射结正向偏置，发射结正向偏置，集电结处于反向偏置。集电结处于反向偏置。集电结处于反向偏置。集电结处于反向偏置。饱和区饱和区截止区截止区单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数2 2.输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线放放 大大 iC/mA43213 6 9uCE/VO iB=0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 区区3DG100 3DG100 3DG100 3DG100 三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线2.31.5(2)截止区截止区 在在iB=0的特性曲线的特性曲线以下的区域称以下的区域称为截止区，这时为截止区，这时iC0。集电极到发射。集电极到发射极只有很微小的电流，称为极只有很微小的电流，称为穿透电流穿透电流穿透电流穿透电流。三极管集电极与发射极之间接近开路，三极管集电极与发射极之间接近开路，类似开关类似开关断开断开断开断开状态，无法起到放大作状态，无法起到放大作用，呈高阻状态。此时，用，呈高阻状态。此时，uBE低于死区低于死区电压或电压或uBE0V，三极管可靠截止，三极管可靠截止，发发发发射结和集电结都处于反向偏置。射结和集电结都处于反向偏置。射结和集电结都处于反向偏置。射结和集电结都处于反向偏置。饱和区饱和区截止区截止区单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数2 2.输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线放放 大大 iC/mA43213 6 9uCE/VO iB=0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 区区3DG100 3DG100 3DG100 3DG100 三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线三极管输出特性曲线2.31.5(3)饱和区饱和区 输出特性曲线近似直线上升的部输出特性曲线近似直线上升的部分称为饱和区，分称为饱和区，uCE1V，三极管三极管饱和饱和时时uCE值称为值称为饱和压降饱和压降饱和压降饱和压降，用，用UCES来表示，来表示，因为因为UCES值很小，值很小，三极管三极管的的C、E两极两极之间接近之间接近短路短路短路短路，相当于开关的闭合。，相当于开关的闭合。此时此时发射结和集电结都处于正偏。发射结和集电结都处于正偏。发射结和集电结都处于正偏。发射结和集电结都处于正偏。饱和区饱和区截止区截止区单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数二二二二.三极管三极管三极管三极管的主要参数的主要参数的主要参数的主要参数1 1.电流放大系数电流放大系数电流放大系数电流放大系数 动态（交流）电流放大系数：当集电极电压动态（交流）电流放大系数：当集电极电压uCE为定值时，为定值时，集电极电流变化量集电极电流变化量iC与基极电流变化量与基极电流变化量iB之比，即之比，即 静态（直流）电流放大系数静态（直流）电流放大系数单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数二二二二.三极管三极管三极管三极管的主要参数的主要参数的主要参数的主要参数1 1.电流放大系数电流放大系数电流放大系数电流放大系数 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。的情况下，两个数值差别很小，一般不严格区分。三极管三极管是非线性器件，在是非线性器件，在iC较大或较小时较大或较小时值都会减小，值都会减小，只有在特性曲线等距、平行部分只有在特性曲线等距、平行部分值才基本不变。值才基本不变。常用的小功率管，常用的小功率管，的取值范围为的取值范围为20150，大功率管的，大功率管的值一般较小，约为值一般较小，约为1030。选用管子时，既要考虑选用管子时，既要考虑值大小，又要考虑管子的稳定值大小，又要考虑管子的稳定性。性。单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数二二二二.三极管三极管三极管三极管的主要参数的主要参数的主要参数的主要参数2 2.极间反向电流极间反向电流极间反向电流极间反向电流 集、基间反向饱和电流集、基间反向饱和电流ICBO：发射极开路时，集电结在反：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。向电压作用下，集、基间的反向电流。和二极管一样，和二极管一样，ICBO越小越好。越小越好。ICBO受温度影响较大，硅材料受温度影响较大，硅材料三极管三极管的的ICBO比锗材比锗材料料三极管三极管的小几倍到几十倍，所以在温度较高时，一般选用的小几倍到几十倍，所以在温度较高时，一般选用硅材料硅材料三极管三极管。集电极、发射极间反向电流集电极、发射极间反向电流ICEO也称为穿透电流，一般情也称为穿透电流，一般情况下况下 ICBO、ICEO都受温度影响很大，它们都随温度升高而增都受温度影响很大，它们都随温度升高而增大，大，ICEO对对三极管三极管影响更大，一般希望影响更大，一般希望ICEO越小越好。越小越好。单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数二二二二.三极管三极管三极管三极管的主要参数的主要参数的主要参数的主要参数3 3.集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流I ICMCM 当当iC超过一定数值时超过一定数值时下降，下降，下降到正常下降到正常的的2/3时所对时所对应的应的iC值为值为ICM，当，当iCICM时，长时间工作可导致时，长时间工作可导致三极管三极管损坏。损坏。4.反向击穿电压反向击穿电压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，当UCEO U(BR)CEO时时三极管三极管的的iC、iE剧增，使剧增，使三极管三极管击穿损坏，为可靠工作，使用中取击穿损坏，为可靠工作，使用中取 单元单元单元单元62626262三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数三极管的特性曲线及主要参数二二二二.三极管三极管三极管三极管的主要参数的主要参数的主要参数的主要参数5 5.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率P PCMCM 集电极电流流过集电结时，产生的功耗使结温升高，集电极电流流过集电结时，产生的功耗使结温升高，太高时使太高时使三极管三极管烧毁，因此规定烧毁，因此规定PC=iCuCE PCM。根据给定。根据给定的的PCM值可以做出一条值可以做出一条PCM曲线，由曲线，由PCM、ICM和和U(BR)CEO包围包围的区域为三极管安全工作区。的区域为三极管安全工作区。