2022-2023学年高二物理竞赛课件：物理极限参数（要求安全、不失真工作）

物理极限参数（要求安全、不失真工作） 物理极限参数（要求安全、不失真工作） iC vCE 0 V(BR)CEO ICM PCM (1)最大允许集电极电流ICM （若IC>ICM 造成  ） VCE<V(BR)CEO (2)最大允许集电极耗散功率PCM （ PCM= ICVCB≈ICVCE ，若PC> PCM 烧管） PC<PCM 要求 IC ICM 发射结正偏0.7V，呈低阻，所以,集电极电流通过CB结时,所产生的功耗PCM主要集中在CB结上。计算时往往用VCE取代VCB。 1、放大区（ VCE>0.3V） iC /mA vCE /V 0 iB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 曲线形状特点： EB结正偏 CB结反偏 3、vCE曲线略右上翘。 1、iC与vCE无关，只与iB有关。 2、若 iB等量变化，iC等间隔上移。 (BWM)基区宽度调制效应（vCE iC略） （2-1-12） ？PNP放大,vCE < — 0.3V （2-2-8） 几乎平行的直线。 iC /mA vCE /V 0 VA VA<0：反映了基区宽度调制效应的影响。 考虑三极管基区宽度调制效应后，（2-2-8） iC的修正方程： 基宽WB越小调制效应对iC影响越大则VA越小。 （2-2-20） 上翘程度—取决于厄尔利电压VA （失真！） 上翘原因—基区宽度调制效应（vCE iC略） vBE 4.厄尔利电压： ＞0 ＜0 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 2个:CB结电容、EB结电容 =P20的势垒、扩散。 =P146的极间电容。 rce：输出电阻，数值较大。RL<< rce 时,常忽略=∞; (2-2-21 ） (2-2-20 ）  5、 与IC的关系： iC 0  在iC一定范围内 近似为常数。 iC过小复合电流比例造成 。 iC过大发射效率 造成 。 考虑上述因素(失真！)，iB等量增加时，输出曲线不再等间隔平行上移。 iC vCE 0 实测，上、下有曲线密集区。 密集 密集 20 A iB = 0 (iE = iC = ICEO) iB = -ICBO (iE = 0) 2、截止区：VBE ＜ 0.7V 近似为iB≤0以下区域 iC /mA vCE /V 0 iB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 条件： (发射)EB结反偏，(集电)CB结反偏。 工程上,iB 0，(2-1-12)iC=iE=ICEO0, 特点： 理论上,截止区是iE =0,即iC =ICBO ，iB =-ICBO以下的区域。 （2-1-12） 书：P68图。 3、饱和区（ VCE<0.3V ） 发射结正偏，集电结正偏。 iC不受iB控制，而受vCE影响（0～0.3V）。 vCE略 0～0.3V增加，iC就显著增加（陡峭）。 条件： 特点： 密集陡峭 iC明显受横轴vCE控制的区域。 iC /mA vCE /V 0 iB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 -0.7, 0～0.3 P70：分界线=0.3V,vCE负半轴， iC<0，反/正偏,反向工作区。 vCE，直到 iC /mA vCE /V 0 iB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 vCE(SAT)随iB增大而逐渐增大。 vCE=vBE +（vCB+v体电阻、引线电阻 )，   iB越大 iC越大（大功率 ） v体电阻+v串联电阻 越大  vCE越大。 近似认为，所有v CE(SAT）=0.3V （ vCE>0.3V放大区） 4、击穿区 特点： vCE增大到一定值时，iC急剧增大。因CB结反向击穿。 基区穿透击穿(基区宽度很小） CB结雪崩击穿（主要） 两种击穿机理 iC /mA vCE /V 0 iB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 iB = -ICBO (iE = 0) iB = 0 (iE = iC = ICEO) iB增大，则iC增大，使CB结反向击穿电压减小。 iB = 0时，击穿电压V(BR)CEO小 iE = 0时，击穿电压为V(BR)CBO大 V(BR)CBO > V(BR)CEO V(BR)CEO iC /mA vCE /V 0 iB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 V(BR)CBO O代表第三个电极开路。  V(BR)CEO — 基极开路，集电极和发射极间击穿电压。 (4)反向击穿电压V(BR)CEO