2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体三极管的伏安特性曲线(族)

晶体三极管的伏安特性曲线(族) iC=f(vCE) iB=const 晶体三极管的伏安特性曲线(族) 伏安特性曲线：1、实验法逐点；2、特性测试仪；3、仿真软件。4、埃伯尔斯—莫尔方程。 2 1分10秒 放大交流小信号时，在Q点附近的微小范围内，忽略不计非线性，可近似用一段直线来代替伏安特性曲线，从而获得线性化的电路模型，即小信号(或微变)电路模型，从而用线性电路的各种定理、定律来定量分析与计算放大电路的各种指标。 即非线性电路等效为线性。 小信号电路模型 纯交流量：小写字母、小写下标表示。如， vce、ib等。 直流量：大写字母、大写下标表示。如，VCE、IC、 VCEQ、ICQ等。 总瞬时量（含交流、直流）：小写字母、大写下标表示。如vCE、iB等。 相量：上方有圆点的大写字母、小写下标表示。 如， 、 等。 有关符号的约定 iB= IBQ+ib vBE=VBEQ+vbe iC= ICQ+ic vCE=VCEQ+vce （2-2-12） 混合Π型电路模型的引出 NPN、SI、共E （2-2-13） （2-2-14） 电路模型图2-2-3（b） vBE + - E C B E iC iB IB  （1）rbe 三极管输入电阻（输入等效D的）,约几千欧。 （发射结增量结电阻） 肖特基 （1-3-3） c b e T iC iB rbe b c e ib ic ib 同时，小信号，也有iC受ib控制的线性关系： （2-2-15） CCC gmvbe iC iC也可受vbe控制，即iC =gmvbe （2-2-16）VCC 因此，等效电路中的ib ，也可用gmvbe表示。 gmvbe （2）跨导gm：三极管具有正向受控作用的增量电导。 （2-2-17） e e 混合Π型小信号电路模型 若忽略rbc=∞影响，高频下，考虑结电容，修正的混Π电路模型。 rbe rce cbc cbe rbb b c e gmvbe b ib ic （4）rce：输出电阻，数值较大。RL<< rce 时, 常忽略=∞; (2-2-21 ） （3）rbb基区体+引线电阻，值较小,约几十欧=0, 常忽略不计。但IEQ较大时，要考虑。 (2-2-18 ） (2-2-19 ） 混合Π型电路模型的引出 基区体电阻 EB结电阻与电容 CB结电阻与电容 反映三极管正向受控作用的电流源 由基区宽度调制效应引起的输出电阻 ib ic b c e rbb rbe cbe cbc rbc b gmvbe rce 3.小信号电路模型只能用来分析叠加在Q点上的各交流量之间的相互关系，不能分析直流量。且与直流电压极性和电流流向无关。 2.小信号电路模型适用三种组态电路。要转换，四章。 4. PNP或NPN的小信号电路模型一样。 注意：P65-66 1.三极管为四端网络，选择不同的自变量，可形成多种电路模型(H、Y、T、Z、 Π型)。最常用混合Π型小信号电路模型，等价，可转换。 5. 小信号电路中每个参数都与直流量ICQ有关。 例2-2-2:P66（自习） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.2.3 晶体三极管的伏安特性曲线(族) 伏安特性曲线是三极管通用的曲线模型，它包括任何工作模式。 iB= f1E ( vBE ) vCE = 常数 iC= f2E ( vCE ) iB = 常数 共发射极 NPN SI 输入特性： 输出特性： + - T vCE iB vBE iC + - 转移特性：iC= f4E ( vBE ) ︳vCE = 常数 输出特性：iC= f3E ( vCE ) ︳vBE = 常数 电流放大特性：iC= f5E ( iB) ︳vCE = 常数 一、输入特性曲线族 vCE =0 iB /A vBE /V VBE(on) 0.3V 10V 0 V(BR)BEO IEBO +ICBO vCE一定： 类似二极管伏安特性。 vCE增加： 正向特性曲线略向右移。 ∴ vCE=vCB+vBE≈vCB WB E B C 基区宽度调制效应(BWM） 注：vCE>0.3V后，曲线移动可忽略不计。 正偏，当vBE ≈ 0.7V时： vCEvCB(CB结反偏)W B  复合机会  IB  曲线右移 共发射极、NPN、SI iC  饱和区、放大区。 V(BR)BEO≈ —6V （2-1-21） 二、输出特性曲线族 iC /mA vCE /V 0 iB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 输出特性曲线可划分为四个区域： 饱和区、放大区、截