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    电子元器件三极管的特性曲线关系

    发布者:深铭易购     发布时间:2019-04-04    浏览量:93

           电子元器件三极管外部各极电压和电流的关系曲线,称之为三极管的性能曲线,别称伏安特性曲线。它不但能体现三极管的产品品质与性能,还能用于定量地计算出三极管的一些叁数,是分析和设计三极管电路的重要依据。

           针对三极管的不一样接口方式,拥有不一样的性能曲线。运用最普遍的是共发射极集成运放,其主要检测电路如图Z0119所示,共发射极性能曲线能够用描点法画出,还可以由晶体管性能图示仪直接显示出来。

    一、输入性能曲线


            在三极管共射极连接的状况下,当集电极与发射极相互间的电压UBE 保持不一样的定值时,

           UBE和IB相互间的一簇关系曲线,称之为共射极输入性能曲线,如图Z0119所示。输入性能曲线的数学关系式为:

    IB=f(UBE)| UBE = 常数 GS0120


    由图Z0119 可以看得出这簇曲线,有下边几个特点:

    (1)UBE = 0的一条曲线与二极管的正向性能差不多。这意味着UCE = 0时,集电极与发射极发生故障,相等于2个二极管并联,这样IB与UCE 的关系就变成2个并联二极管的伏安性能。

    (2)UCE由零开始慢慢变大时输入性能曲线右移,并且当UCE的数值增加到较大时(如UCE>1V),各曲线基本上重叠。这由于UCE由零慢慢变大时,使集电结宽度慢慢扩大,基区总宽相对地缩减,使存储于基区的注入载流子的总数降低,复合降低,因此IB缩减。如保持IB为定值,就需要增加UBE ,故使曲线右移。当UCE 比较大时(如UCE >1V),集电结所加反向电压,已足可以注入基区的非平衡载流子绝大多数都拉向集电极去,以至UCE再增加,IB 也不再显著地降低,这样,就产生了各曲线基本上重叠的现像。

    (3)和二极管相同,三极管也有1个门限电压Vγ,一般硅管约为0.5~0.6V,锗管约为0.1~0.2V。


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    二、输出特性曲线


           输出特性曲线如图Z0120所示。


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    输出特性曲线的数学关系式为:

           

            由图还可以看得出,输出特性曲线可分成3个区域:

    (1)截止区:指IB=0的那条性能曲线以下的区域。在这一区域里,三极管的发射结和集电结都位于反向偏置模式,三极管失去了放大功能,集电极只有细微的穿透电流IcEO。

    (2)饱和区:指绿**域。在这一区域内,相匹配不同IB值的输出特性曲线簇基本上重合在一起。换句话说,UCE较小时,Ic虽说增加,但Ic增加很小,即IB失去了对Ic的控制力。这种情况,称之为三极管的饱和。饱和时,三极管的发射给和集电结都处在正向偏置模式。三极管集电极与发射极间的电压称之为集一射饱和压降,用UCES表示。UCES很小,一般中小功率硅管UCES<0.5V;三极管基极与发射极相互间的电压称作基一射饱和压降,以UCES表示,硅管的UCES在0.8V上下。

    OA线叫做临界饱和线(绿**域右边缘线),在这一曲线上的每一点应有

    |UCE| = |UBE|。它是各性能曲线大幅度转弯点的连线。在临界饱和状态下的三极管,其集电极交流电叫做临界集电极电流,以Ics表示;其基极电流叫做临界基极电流,以IBS表示。此时Ics与IBS 的关联依然成立。

    (3)放大区:在截止区以上,介于饱和区与击穿区相互间的区域为放大区。在这一区域内,性能曲线无限接近一簇平行等距的水平线,Ic的变迁量与IB的变量基本维持线性相关,即ΔIc=βΔIB,且ΔIc <<ΔIB ,也就是说在这一区域内,三极管具备电流放大功用。除此之外集电极电压对集电极电流的操控作用也不强,当UCE>1 V后,即便再提高UCE,Ic 基本上已不增加,此时,若IB 不变,则三极管可以当做是一个恒流源。

           在放大区,三极管的发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置状态。所以说啊,电子元器件一行的只是博大精深都需要我们一步一个脚印的去探索。



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