2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体管的主要参数

晶体管的主要参数 晶体管的主要参数 半导体三极管的参数分为三大类: 直流参数 交流参数 极限参数 (1)直流参数 ①直流电流放大系数 1.共发射极直流电流放大系数 =（IC－ICEO）/IB≈IC / IB  vCE=const 输出特性曲线可以分为三个区域: 饱和区——iC受vCE显著控制的区域，该区域内vCE的 数值较小，一般vCE＜0.7 V(硅管)。此时 发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。 截止区——iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。 此时，发射结反偏，集电结反偏。 放大区——iC平行于vCE轴的区域， 曲线基本平行等距。 此时，发 射结正偏，集电结反偏，电压大于 0.7 V左右(硅管) 。 放大区 此时发射结正向运用, 集电结反向运用。 在曲线上是比较平坦的部分, 表示当ＩＢ一定时, ＩＣ的值基本上不随ＵCE而变化。 在这个区域内,当基极电流发生微小的变化量ΔＩＢ时, 相应的集电极电流将产生较大的变化量ΔＩＣ, 此时二者的关系为 ΔＩＣ＝βΔＩＢ 该式体现了三极管的电流放大作用。  对于ＮＰＮ三极管, 工作在放大区时ＵＢＥ≥０.７V, 而ＵＢＣ＜０。  饱和区 曲线靠近纵轴附近, 各条输出特性曲线的上升部分属于饱和区。 在这个区域, 不同ＩＢ值的各条特性曲线几乎重叠在一起, 即当ＵＣＥ较小时, 管子的集电极电流ＩＣ基本上不随基极电流ＩＢ而变化, 这种现象称为饱和。此时三极管失去了放大作用, ＩＣ＝βＩＢ或ΔＩＣ＝βΔＩＢ关系不成立。  一般认为ＵCE＝ＵBE, 即ＵCB＝０时, 三极管处于临界饱和状态, 当ＵCE＜ＵBE时称为过饱和。三极管饱和时的管压降用ＵCES表示。在深度饱和时, 小功率管管压降通常小于０.３V。 三极管工作在饱和区时, 发射结和集电结都处于正向偏置状态。对NPN三极管,ＵＢＥ＞０, ＵＢＣ＞０。 在放大区基本不变。在共发射极输出特性 曲线上， 通过垂直于X轴的直线(vCE=const)来求 取IC / IB ，如图所示。在IC较小时和IC较大 时， 会有所减小，这一关系见图。 图 值与IC的关系 图 在输出特性曲线上决定 2.共基极直流电流放大系数 =（IC－ICBO）/IE≈IC/IE 显然 与 之间有如下关系: = IC/IE= IB/1+ IB= /1+  ②极间反向电流 1.集电极基极间反向饱和电流ICBO ICBO的下标CB代表集电极和基极，O是 Open的字头，代表第三个电极E开路。它相当于 集电结的反向饱和电流。 2.集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO和ICBO有如下关系 ICEO=（1+ ）ICBO 相当基极开路时，集电极和发射极间的反向 饱和电流，即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应 的Y坐标的数值。如图所示。 图 ICEO在输出特性曲线上的位置 (2)交流参数 ①交流电流放大系数 1.共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const 在放大区 值基本不变，可在共射接法输出 特性曲线上，通过垂直于 X 轴的直线求取IC/IB。 或在图上通过求某 一点的斜率得到。 具体方法如图0所示。 图0 在输出特性曲线上求β 2.共基极交流电流放大系数α α=IC/IE VCB=const 当ICBO和ICEO很小时， ≈、 ≈，可以不加区分。 ②特征频率fT 三极管的值不仅与工作电流有关，而且与 工作频率有关。由于结电容的影响，当信号频率增加时，三极管的将会下降。当下降到1时所对应的频率称为特征频率，用fT表示。 (3)极限参数 ①集电极最大允许电流ICM 如图1所示，当集电极电流增加时， 就 要下降，当值下