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三极管的共射特性曲线

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三极管的特性曲线是描述三极管各个电极之间电压与电流关系的曲线,它们是三极管内部载流子运动规律在管子外部的表现。

三极管的共射特性曲线


三极管的特性曲线是描绘三极管各个电极之间电压与电流联系的曲线,它们是三极管内部载流子运动规则在管子外部的体现。三极管的特性曲线反映了管子的技能功能,是剖析扩大电路技能指标的重要依据。三极管特性曲线可在晶体管图示仪上直观地显示出来,也可从手册上查到某一类型三极管的典型曲线。


三极管共发射极扩大电路的特性曲线有输入特性曲线和输出特性曲线,下面以NPN型三极管为例,来评论三极管共射电路的特性曲线。


1、输入特性曲线


输入特性曲线是描绘三极管在管压降UCE坚持不变的前提下,基极电流iB和发射结压降uBE之间的函数联系,即

        (5-3) 三极管的输入特性曲线如图5-6所示。由图5-6可见NPN型三极管共射极输入持性曲线的特点是: BE虽己大于零,但iB简直仍为零,只有当uBE的值大于敞开电压后,iB的值与二极管相同随uBE的增加按指数规则增大。硅晶体管的敞开电压约为0.5V,发射结导通电压Von约为0.6~0.7V;锗晶体管的敞开电压约为0.2V,发射结导通电压约为0.2~0.3V。 CE=0V,UCE=0.5V和UCE=1V的状况。当UCE=0V时,相当于集电极和发射极短路,即集电结和发射结并联,输入特性曲线和PN结的正向特性曲线相类似。当UCE=1V,集电结已处在反向偏置,管子作业在扩大区,集电极搜集基区分散过来的电子,使在相同uBE值的状况下,流向基极的电流iB减小,输入特性跟着UCE的增大而右移。当UCE>1V今后,输入特性简直与UCE=1V时的特性曲线重合,这是因为Vcc>lV后,集电极已将发射区发射过来的电子简直悉数搜集走,对基区电子与空穴的复合影响不大,iB的改动也不明显。 CE有必要大于l伏,所以,只需给出UCE=1V时的输入特性就可以了。

2、输出特性曲线


输出特性曲线是描绘三极管在输入电流iB坚持不变的前提下,集电极电流iC和管压降uCE之间的函数联系,即

       (5-4) 三极管的输出特性曲线如图5-7所示。由图5-7可见,当IB改动时,iC和uCE的联系是一组平行的曲线族,并有截止、扩大、饱满三个作业区。 (1)截止区 IB=0持性曲线以下的区域称为截止区。此刻晶体管的集电结处于反偏,发射结电压uBE<0,也是处于反偏的状况。因为iB=0,在反向饱满电流可疏忽的前提下,iC=βiB也等于0,晶体管无电流的扩大效果。处在截止状况下的三极管,发射极和集电结都是反偏,在电路中犹如一个断开的开关。 实践的状况是:处在截止状况下的三极管集电极有很小的电流ICE0,该电流称为三极管的穿透电流,它是在基极开路时测得的集电极-发射极间的电流,不受iB的操控,但受温度的影响。 (2)饱满区 在图5-4的三极管扩大电路中,集电极接有电阻RC,假如电源电压VCC必定,当集电极电流iC增大时,uCE=VCC-iCRC将下降,关于硅管,当uCE 降低到小于0.7V时,集电结也进入正向偏置的状况,集电极招引电子的才能将下降,此刻iB再增大,iC简直就不再增大了,三极管失去了电流扩大效果,处于这种状况下作业的三极管称为饱满。 规则UCE=UBE时的状况为临界饱满态,图5-7中的虚线为临界饱满线,在临界饱满态下作业的三极管集电极电流和基极电流的联系为:          (5-1-4) 式中的ICS,IBS,UCES分别为三极管处在临界饱满态下的集电极电流、基极电流和管子两头的电压(饱满管压降)。当管子两头的电压UCE<UCES时,三极管将进入深度饱满的状况,在深度饱满的状况下,iC=βiB的联系不成立,三极管的发射结和集电结都处于正向偏置会导电的状况下,在电路中犹如一个闭合的开关。 三极管截止和饱满的状况与开关断、通的特性很类似,数字电路中的各种开关电路便是使用三极管的这种特性来制造的。 (3)扩大区 三极管输出特性曲线饱满区和截止区之间的部分便是扩大区。作业在扩大区的三极管才具有电流的扩大效果。此刻三极管的发射结处在正偏,集电结处在反偏。由扩大区的特性曲线可见,特性曲线十分平整,当iB等量改变时,iC简直也按必定份额等距离平行改变。因为iC只受iB操控,简直与uCE的巨细无关,阐明处在扩大状况下的三极管相当于一个输出电流受IB操控的受控电流源。 上述评论的是NPN型三极管的特性曲线,PNP型三极管特性曲线是一组与NPN型三极管特性曲线关于原点对称的图画。

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