三极管的共射特性曲线

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三极管特性曲线和参数

三极管特性曲线和参数

2.4.2 三极管的特性曲线
IC + mA -
Rc
Rb
IB A +
+ V UCE -
UCC
UBB
uBE V

图 1 – 33 三极管共发射极特性曲线测试电路
1.
输入特性
IB / mA U CE=0 V U CE=2 V
当UCE不变时, 输入回路中 的电流IB与电压UBE之间的关 系曲线称为输入特性, 即
2.3.5 三极管的主要参数
(1) 共发射极交流电流放大系数β。β体现共射极接法之下的电流放大作用。
I C I B
U CE 常数
(2) 共基极交流电流放大系数α。α体现共基极接法下的电流放大作用。
I C I E
2. 极间反向电流
ICBO
A
A ICEO
(a ) ICBO
2 - 36 三极管极间反向电流的测量
(3) 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, 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,
一般认为UCE=UNE, 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。
过 压 区
UCE / V
2 - 38 三极管的安全工作区
4. 反向击穿电压
BUCBO——发射极开路时, 集电极-基极间的反向击穿电压。 BUCEO——基极开路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压。
BUEBO——集电极开路时, 发射极-基极间的反向击穿电压, 此

三极管输入输出特性曲线的测试

三极管输入输出特性曲线的测试

国家工科电工电子基础教学基地
国 家 级 实 验 教 学 示 范 中 心
现代电子技术实验
一.实验目的
进一步熟悉晶体管图示仪的面板旋钮。 1. 进一步熟悉晶体管图示仪的面板旋钮。 掌握晶体管输入输出特性的图测方法。 2. 掌握晶体管输入输出特性的图测方法。 掌握用晶体管特性曲线求参数的方法 用晶体管特性曲线求参数的方法。 3. 掌握用晶体管特性曲线求参数的方法。
工程上近似为一 条输入特性曲线
o
vON vBE
vBE
2.共射输出特性曲线 2.共射输出特性曲线 以输入口电流iB为参变量,反映输出口iC与vCE的函 以输入口电流i 为参变量,反映输出口i 数关系曲线。 数关系曲线。
iC = f ( v C E )
iB5 iB4 iB3 iB2 iB1
IB =常 数
IC β= IB
、 β = ∆I C
VCE = 5V
∆I B

VCE = 5V
=5V, 设VCE =5V,适当选择和记录IBQ
ebc
1008:NPN型 1008:NPN型
IC β= IB
∆I C β= ∆I B
iC
△ IB
VCE = 5V
△ IC
I B = 10µ A I B = 8µ A
I B = 4µ A
iC
O
uCE
3.三极管输出特性测试电路 3.三极管输出特性测试电路
iB0 iB1 iB2 iB3
Y轴 轴
半 导 体 特 性 图 示 仪 操 集电 作 极电 面 源 板
X轴 轴
阶梯电 源 测试台
β
三、实验内容
1.晶体管输出特性的测量
(1)调节图示仪有关控制旋钮,测绘输出特性曲线。 调节图示仪有关控制旋钮,测绘输出特性曲线。 (2)在曲线上标出饱和区、截止区和放大区。 在曲线上标出饱和区、截止区和放大区。 (3)测量反向击穿电压 BVCEO(基极开路,功耗电阻取5 kΩ) 基极开路,功耗电阻取5 kΩ (4)测量

晶体三极管输入和输出特性

晶体三极管输入和输出特性
发射结反偏,集电结反偏:截止模式
24
例子
总结:在放大电路中三极管主要工作于放大状态,
即要求,发射结正偏(正偏压降近似等于其 PN结的导通压降),集电结反偏(反偏压降
远远大于其导通电压才行)。
对NPN管各极电位间要求:Ve<Vb < Vc 对PNP管各极电位间要求:Ve>Vb>Vc
管子类型判别例 子(黑板)
晶体管的三种工作状态如下图所示
IC
IB
UBC < 0 +
+ +
UCE
UBE > 0
(a)放大
IC 0
IB = 0
UBC < 0 +
+ +
UCE UCC
UBE 0
IB
UBC > 0
IC
UCC RC
+
+ +
UCE 0
UBE > 0
(b)截止
Hale Waihona Puke (c)饱和22➢ 三极管特性——具有正向受控作用
60
死区电 压,硅管
40
0.5V,锗 20
管0.2V。
工作压降: 硅管 UBE0.6~0.7V,锗 管UBE0.2~0.3V。
0.4 0.8 UBE(V)
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3、三极管共射组态的输入特性曲线
iB=f(uBE ,uCE)
以 VCE为参变量的输入特性曲线 :
iB=f(uBE)| uCE=常数
当 uCE 较 小 时 , 曲 线 陡 峭 , 这 部
分称为饱和区。在饱和区,iB增加
iC
时 线几iC变乎化重不合大,,表不明同iB对iB下iC失的去几控条制曲,饱和区

劳动第三版电子电路基础---第一章-常用半导体器件1.2分解

劳动第三版电子电路基础---第一章-常用半导体器件1.2分解
解: 由放大条件的分析知,三个管脚中B极的电位介于C极和E极之间,
所以要判断管型、材料及电极,可按下面四步进行。
第一步 找B极。管脚1为基极。 第二步 判断材料。U1-U2既不等于0.7V,也不等于0.3V,而 U1-U3=2.7-2=0.7V所以该三极管为硅管。 第三步 判断发射极和管型。因U1-U3=0.7V,管脚3为发射极,又因 U2>U1> U3,所以该三极管为NPN型三极管。 最后确定剩余的管脚为集电极。
共集电极:只有电流放大,没有电压放大,电 路输入电阻很大,输出电阻很小,用作阻抗 匹配。
2.三极管的电流放大作用
分析以上电路 调节电位器RP可改变基极电流IB,用电流表可测得相应的IC和IE。
(1)发射极电流等于集电极与基极电流之和IE=IC+IB。由于基极电流很 小,所以集电极电流与发射极电流近似相等,即IC≈IE
(2)集电极-发射极间的反向击穿电压U(BR)CEO
基极开路时,加在C与E极间的最大允许电压。 使用时,一般UCE<U(BR)CEO,否则易造成管子击穿。选 管时,U(BR)CEO≥UCE。 (3)集电极最大允许耗散功率PCM 集电极消耗功率的最大限额。根据三极管的最高温度 和散热条件来规定最大允许耗散功率PCM,要求PCM≥ICUCE 。
IC I B ICEO
3、共射特征频率fT: 是指三极管的 值下降到1 时所对应的信号频率。
4、极限参数 表示三极管工作时,不允许超过的极限值。
(1)集电极最大允许电流ICM
集电极电流过大时,三极管的β值要降低,一般规定 β值下降到正常值的2/3时的集电极电流为集电极最大允
许电流。使用时一般IC<ICM,否则管子易烧毁。选管时, ICM≥IC。
同一只三极管,在相同的工作条件下hFE≈β,应用中不

三极管的特性曲线

三极管的特性曲线

特点:曲线簇靠近纵轴附近,各条曲线的 特点:曲线簇靠近纵轴附近, 上升部分十分密集,几乎重叠在一起, 上升部分十分密集,几乎重叠在一起,可以 看出: 看出: 改变时, 当 IB 改变时,Ic 基本上不会随之而改 变。
Ε 晶体管饱和的程度将因IB和Ic的数值不同 晶体管饱和的程度将因I Ic的数值不同
3
6
9
IC(mA ) 4 3 2 1 3 6 9
此区域中 : 100µA µ IB=0,IC=ICEO 80µABE< 死区 µ ,U 电压, 电压 60µA ,称为 µ 截止区。 截止区。 40µA µ 20µA µ IB=0 12 UCE(V)
输出特性曲线簇
输出特性三个区域的特点: 输出特性三个区域的特点
Ε (2)为了保证三极管工作在放大区,在组成放大 为了保证三极管工作在放大区,
电路时, 电路时,外加的电源的极性应使三有管的发射结 处于正向偏置状态,集电结则处于反向偏置状态。 处于正向偏置状态,集电结则处于反向偏置状态。
Ε (3)即使三极管工作在放大区,由于其输入,输 即使三极管工作在放大区,由于其输入,
结论: 结论: 在放大区,UBE> 0.7V,UBC< 0,Je正 在放大区, 0.7V, 0,Je正 偏,Jc反偏,Ic随IB变化而变化,但与 反偏, 变化而变化, 的大小基本无关。 UCE的大小基本无关。 ΔIc>>ΔIB,具有很强的电流放大作 用!
3、饱和区: 饱和区:
Ε Ε Ε
晶体管工作在饱和模式下: 晶体管工作在饱和模式下: >0.7V, >0, Je、Jc均正偏 均正偏。 UBE>0.7V,UBC>0,即:Je、Jc均正偏。
(1) 放大区:发射结正偏,集电结反偏。 放大区:发射结正偏,集电结反偏。 即: IC=βIB , 且 ∆IC = β ∆ IB (2) 饱和区:发射结正偏,集电结正偏。 饱和区:发射结正偏,集电结正偏。 即:UCE<UBE , βIB>IC,UCE≈0.3V (3) 截止区: UBE< 死区电压, IB=0 , IC=ICEO ≈0 截止区: 死区电压,

增强型NMOS管特性曲线v

增强型NMOS管特性曲线v
得:
I CN I EN
,β

α ,且因为 1- α
I EN

I EP
,故忽略
I EP
IC α IE ICBO
IC β IB ICEO ICEO (1 β)ICBO
一般 ICBO , ICEO很小,所以有
IC α IE β IB ,IE (1 β)IB
α 、β :电流放大系数,与管子结构尺寸和掺杂浓度有关, α <1 (接近1,一般在0.98以上),β >>1
2019/10/24
模拟与数字电路 — 三极管
6
BJT连接方式
• 有三种连接方式,又称为三种组态
共基极
共发射极
共集电极
• 无论何种方式,要使BJT有放大作用,都必须保 证:发射结正偏,集电结反偏
2019/10/24
模拟与数字电路 — 三极管
7
BJT共射特性曲线─输入特性
iB = f (vBE)vCE=常数
• 按导电沟道类型分为
d
d
g
Bg
B
s
s
N沟道: 增强型、耗尽型
d
d
g
Bg
B
s
s
P沟道: 增强型、耗尽型
增强型NMOS管剖面图
2019/10/24
模拟与数字电路 — 三极管
14
增强型NMOS管工作原理
• VGS < VT (开启电压)
– d、s间没有形成导电 沟道,即使施加电压 ,也无电流产生
– 称为夹断区或截止区
– iC 与vCE 几乎无关
– iC =βiB
O
iB = 0
截止区
vCE
2019/10/24

三极管特性曲线分析报告

三极管特性曲线分析报告

目录一、三极管特性曲线分析 (1).1三极管结构 (1).2 三极管输入特性曲线 (2).3 三极管输出特性曲线 (2)二、三极管应用举例 (3).1 三极管在放大状态下的应用 (3).2 三极管在开关状态下的应用 (3)三、线性电路和非线性电路 (4).1线性电路理论 (4).2 非线性电路理论 (5).3 线性电路的分析应用举例 (6).4 非线性电路的分析应用举例 (7)四、数字电路和模拟电路 (8)4.1 数字电路 (8)4.2 模拟电路 (8)4.3数字电路和模拟电路区别与联系 (9)五、总结与体会 (9)六、参考文献 (10)极管输入输出曲线分析——谈线性电路与非线性电路关键词:三极管;数字电子技术;模拟电子技术一、三极管特性曲线分析1.1三极管结构图1-2 三极管三种组态体三极管的输入特性和输出特性曲线描述了各电极之间电压、电流的关系。

.2 三极管输入特性曲线入特性曲线描述了在管压降CE U 一定的情况下,基极电流B i 与发射结压降BE U 之间的函数关系,即()CE CB BE U i f u ==。

1-3 三极管输入特性曲线1. 死区2. 线性区3. 非线性区ce =0V 时,发射极与集电极短路,发射结与集电结均正偏,实际上是两个二极管并联的正向特性曲线。

当1CE U V >,0cb ce be U U U =->时,,集电结已进入反偏状态,开始1CE U V >收集载流子,且基区复合减少, 特性曲线将向右稍微移动一些, I C / I B 增大。

但U ce 再增加时,.3 三极管输出特性曲线出特性曲线描述是基极电流B I 为一常量时,集电极电流C i 与管压降CE u 之间的函数关系,即()B C CE I C i f u ==。

出特性曲线可以分为三个工作区域,如下图所示:在饱和区内,发射结和集电结均处于正向偏置。

C i 主要随CE u 增大而增大,对B i 的影响不明显,即当BE u 增大时,B i 随之增大,但C i 增大不大。

三极管共射放大特性

三极管共射放大特性
BJT有放大作用。这时 IB>0; IC=IBβ UCE=UCC-ICRC
小结: 放大区:三极管正常工作,ic=ibβ 饱和区:uce很小的时候,就进入饱和区 了,在饱和区ic不等于βib,不是线性增加的。 而且由于uce分压很小,所以视为三极管导通。 截止区:ib很小的时候就进入截止区了, 因为ib很小的时候等价于vb很小,vb如果不 足以达到0.7v,PN结就不会导通,所以三极管 就相当于一个很大的电阻。
谢谢观赏!
2020/11/5
18
此时晶体管的集电结处于反偏,发射结电压uBE<0,
也是处于反偏的状态。由于iB=0,在反向饱和电流 可忽略的前提下,iC=βiB也等于0,晶体管无电流 的放大作用。处在截止状态下的三极管,发射结和 集电结都是反偏,在电路中犹如一个断开的开关。 实际的情况是:处在截止状态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,
以了。
2、输出特性曲线
输出特性曲线是描述三极管在输入 电流iB保持不变的前提下,集电极电流 iC和管压降uCE之间的函数关系,即
三极管的输出特性曲线如下图
所示。由图可见,当IB改变时,iC和uCE
的关系是一组平行的曲线族,并有截止、 放大、饱和三个工作区。
(1)截止区 IB=0特性曲线以下的区域称为截止区。
约为0.1V,发射结导通电压约为0.2~0.3V。
的情况。 CE=0V,UCE=0.5V和UCE=1V
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,管子工作在 放大区,集电极收集基区扩散过来的电子,使在相

三极管特性曲线参数及场效应管

三极管特性曲线参数及场效应管

图 02.07 在输出特性曲
线上决定
图02.08 值与IC的关系
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
显。曲线的右移是三极
管内部反馈所致,右移
不明显说明内部反馈很
小。输入特性曲线的分
区:①死区
②非线性区 ③线性区
图02.05 共射接法输入特性曲线
(2)输出特性曲线
共发射极接法的输出特性曲线如图02.06所示,它是以 iB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明, 当vCE=0 V时,因集电极无收集作用,iC=0。当vCE稍增大时, 发射结虽处于正向电压 之下,但集电结反偏电 压很小,如
的增加,特性曲线进
入与vCE轴基本平行的 区域 (这与输入特性曲 线随vCE增大而右移的 图02.06 共发射极接法输出特性曲线 原因是一致的) 。(动画2-2)
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。
双极型半导体三极管的特性曲线
本节介绍共发射极接法三极管的特性曲线,即
输入特性曲线—— iB=f(vBE) vCE=const 输出特性曲线—— iC=f(vCE) iB=const 这里,B表示输入电极,C表示输出电极, E表示公共电极。所以这两条曲线是共发射极 接法的特性曲线。
iB是输入电流,vBE是输入电压,加在B、E 两电极之间。

天津大学模电三极管特性曲线参数及场效应管

天津大学模电三极管特性曲线参数及场效应管
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02.09所示。
图02.09 ICEO在输出特性曲线上的位置
(1) 输入特性曲线
(2)输出特性曲线
共发射极接法的输出特性曲线如图02.06所示,它是以 iB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明, 当vCE=0 V时,因集电极无收集作用,iC=0。当vCE稍增大时, 发射结虽处于正向电压 之下,但集电结反偏电 压很小,如
vCE< 1 V vBE=0.7 V vCB= vCE- vBE= <0.7 V 集电区收集电子的能力 很弱,iC主要由vCE决定。
半导体三极管的参数
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
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02.07所示。在IC较小时和IC较大 时, 会有所减小,这一关系见图02.08。
时,所对应的集电极电流称为集电极最大允许电 流ICM。但当 IC>ICM时,并不表 示三极管会损坏。
图02.08 值与IC的关系
②集电极最大允许功率损耗PCM
集电极电流通过集电结时所产生的功耗, PCM= ICVCB≈ICVCE,
因发射结正偏,呈低阻,所以功耗主要集中 在集电结上。在计算时往往用VCE取代VCB。

三极管的特性曲线

三极管的特性曲线

三极管的特性曲线
 三极管外部各极电压和电流的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安特性曲线。

它不仅能反映三极管的质量与特性,还能用来定量地估算出三极管的某些参数,是分析和设计三极管电路的重要依据。

 对于三极管的不同连接方式,有着不同的特性曲线。

应用最广泛的是共发射极电路,其基本测试电路如图Z0118所示,共发射极特性曲线可以用描点法绘出,也可以由晶体管特性图示仪直接显示出来。

 一、输入特性曲线
 在三极管共射极连接的情况下,当集电极与发射极之间的电压UBE 维持不同的定值时,
 UBE和IB之间的一簇关系曲线,称为共射极输入特性曲线,如图Z0119所示。

输入特性曲线的数学表达式为:
 IB=f(UBE)| UBE = 常数 GS0120
 由图Z0119 可以看出这簇曲线,有下面几个特点:。

三极管特性曲线测量

三极管特性曲线测量

实验报告课程名称: 电路与电子实验Ⅱ 指导老师: yyy 成绩:__________________ 实验名称: 三极管特性曲线测量 实验类型: 模电 同组学生姓名: 一、实验目的 二、实验原理 三、实验接线图 四、实验设备 五、实验步骤 六、实验数据记录 七、实验数据分析 八、实验结果或结论一、实验目的1.理解二极管的单向导通性2.理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理3.理解三极管的输入、输出伏安特性4.学习三极管伏安特性的手工测试方法5.了解二极管、三极管特性的自动测量6.通过整流电路的实验,加深理解二极管单向导电特性,学习二极管在整流电路中的工作特性二、实验内容1.测量二极管的伏安特性 2. 测量三极管的输入伏安特性 3.测量三极管的输出伏安特性 4. 二极管三极管特性的自动化测量5.全波整流电路,输出分别接电阻、电容以及电阻电容并联时,测量输入输出;验证滤波效果。

三、实验原理1. 二极管伏安特性:(1) 单向导电性(2)伏安特性受温度影响 二极管重要参数:(1) 最大整流电流IF(2)反向击穿电压V(BR) (2) 反向电流IR二极管PN 结特性决定了二极管的单向导电性 2. 三极管伏安特性:E 、B 、C---发射极,基极,集电极● 共射极输入特性:()|CE B BE v C i f v == ● 共射极输出特性: ()|B C CE i C i f v ==饱和区、放大区、截止区A.输入特性曲线输入特性曲线是指在三极管共射极连接的情况下,当集电极与发射极之间的电压CE v 维持固定值时,基极、发射极之间的电压BE v 和基极电流B i 之间的关系曲线。

当CE v =0V 时,类似于发射结的正向伏安特性曲线。

随着CE v 增大,特性曲线右移。

B.输出特性曲线输出特性曲线是指在三极管共射极连接的情况下,当三极管的基极电流B i 维持固定值时,集电极、发射极之间的电压CE v 和集电极电流C i 之间的关系曲线。

晶体管特性曲线的测量

晶体管特性曲线的测量

课程名称:电路与电子技术实验Ⅱ指导老师:成绩:__________________实验名称:晶体管特性曲线的测量类型:___________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.复习三极管的输入特性曲线2.掌握三极管输入输出特性曲线的实验设计方法3.通过分析特性曲线,求取三极管主要参数二、实验内容和原理1.三极管的输入特性曲线三极管在共射连接情况下,保持U CE不变,通过不断增加U BE,测得U BE与i B之间的伏安特性曲线,即为三极管的输入特性曲线。

在输入特性曲线中,U CE=0的曲线与PN结的伏安特性曲线相类似。

当U CE增大至1V的过程中,曲线逐渐右移。

当U CE从1V起继续增大,曲线近似与U CE=1V保持不变,可用任何一条曲线代替所有曲线。

2.三极管的输出特性曲线三极管在共射连接情况下,保持i B不变,通过不断增加U CE,测得U CE与i C之间的伏安特性曲线,即为三极管的输出特性曲线。

在输出特性曲线中分为三个区:截止区、放大区、饱和区。

截止区:发射结反偏,集电结反偏,i C≤I CEO,I C近似认为为0。

放大区:发射结正偏,集电结反偏。

对于硅管,UCE>0.7,对于锗管,UCE>0.3。

iC仅决定于iC,与UCE无关。

理想情况下,放大区的曲线是一族横轴的等距离平行线,iC=βiB,△iC=β△iB。

饱和区:发射结正偏,集电结正偏。

当深度饱和的时候,对于硅管,UCE=0.3,对于锗管,UCE=0.1。

三、主要实验仪器DP832A 可编程线性直流电源;MY61数字万用表;综合实验箱四、操作方法和实验步骤1.测量输入特性曲线①将三极管插入万用表的测量三极管增益系数的插口中,大致测量β的近似值。

实验一三极管特性曲线

实验一三极管特性曲线
注意:典型的PN结导通电压在300mV~800mV左右,为了避免基极电流过大,测量过程应控制Ib不超过50uA(具体限制与被测管子型号有关)。
表1NPN型三极管输入特性曲线测量,保持UcIN=0V
UbIN设置值(mV)
(参考值)
UbIN实测值(mV)
Ube实测值(mV)
Ib计算值(uA)
0
0
0
0
200
注意:接线时首先将电压源的参考级与测量电路的地相连接,用万用表检测输出电压极性。调节电压源使输出为正电压后再接入电路!
图5 NPN型三极管特性曲线测试电路
(2)保持UcIN=0V,将UbIN从0V增大,使用万用表测量UbIN和Ube电压值填入表1,利用采样电阻Rb计算出基极电流Ib,绘制输入特性曲线图。与测量二极管I-V特性曲线类似,在PN结导通前后应适当增加测量点数,方便作图。
672
18.0
900
901
679
22.2
【作图:NPN管的输入特性曲线Ib-Ube,分析曲线形状是否与PN结I-V曲线相类似】
UcIN=0V时,NPN管的输入特性曲线如图6所示.
图6 UcIN=0V时, NPN管输入特性曲线
分析:当UcIN=0V时,三极管的集电极和发射极之间短路,发射结和集电结并联,此时三极管输入特性曲线形状与PN结I-V曲线形状类似。
《电子技术实验》课程实验报告
实验一三极管特性曲线的测量
一、实验目的
1.熟练掌握三极管、场效应管的输入特性和输出特性,分析不同工作区的特点与应用,了解三极管、场效应管的关键参数及其测量方法,为后续搭建单级放大电路和负反馈放大电路提供基础。
2.学习电子电路静态工作点的确定和调节,掌握节点电压和支路电流的测量方法。

三极管的特性曲线

三极管的特性曲线

三极管的特性曲线三极管外部各极电压和电流的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安特性曲线。

它不仅能反映三极管的质量与特性,还能用来定量地估算出三极管的某些参数,是分析和设计三极管电路的重要依据。

对于三极管的不同连接方式,有着不同的特性曲线。

应用最广泛的是共发射极电路,其基本测试电路如图Z0118所示,共发射极特性曲线可以用描点法绘出,也可以由晶体管特性图示仪直接显示出来。

一、输入特性曲线在三极管共射极连接的情况下,当集电极与发射极之间的电压UBE 维持不同的定值时,UBE和IB之间的一簇关系曲线,称为共射极输入特性曲线,如图Z0119所示。

输入特性曲线的数学表达式为:IB=f(UBE)| UBE = 常数GS0120由图Z0119 可以看出这簇曲线,有下面几个特点:(1)UBE = 0的一条曲线与二极管的正向特性相似。

这是因为UCE = 0时,集电极与发射极短路,相当于两个二极管并联,这样IB与UCE 的关系就成了两个并联二极管的伏安特性。

(2)UCE由零开始逐渐增大时输入特性曲线右移,而且当UCE的数值增至较大时(如UCE>1V),各曲线几乎重合。

这是因为UCE由零逐渐增大时,使集电结宽度逐渐增大,基区宽度相应地减小,使存贮于基区的注入载流子的数量减小,复合减小,因而IB减小。

如保持IB为定值,就必须加大UBE ,故使曲线右移。

当UCE 较大时(如UCE >1V),集电结所加反向电压,已足能把注入基区的非平衡载流子绝大部分都拉向集电极去,以致UCE再增加,IB 也不再明显地减小,这样,就形成了各曲线几乎重合的现象。

(3)和二极管一样,三极管也有一个门限电压Vγ,通常硅管约为0.5~0. 6V,锗管约为0.1~0.2V。

二、输出特性曲线输出特性曲线如图Z0120所示。

测试电路如图Z0117。

输出特性曲线的数学表达式为:由图还可以看出,输出特性曲线可分为三个区域:(1)截止区:指IB=0的那条特性曲线以下的区域。

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三极管的共射特性曲线
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。

三极管的特性曲线反映了管子的技术性能,是分析放大电路技术指标的重要依据。

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型号三极管的典型曲线。

三极管共发射极放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,来讨论三极管共射电路的特性曲线。

1、输入特性曲线
输入特性曲线是描述三极管在管压降UCE保持不变的前提下,基极电流iB和发射结压降uBE之间的函数关系,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i B几乎仍为零,只有当u BE的值大于开启电压后,i B的值与二极管一样随u BE的增加按指数规律增大。

硅晶体管的开启电压约为0.5V,发射结导通电压V on 约为0.6~0.7V;锗晶体管的开启电压约为0.2V,发射结导通电压约为0.2~0.3V。

CE=0V,U CE=0.5V和U CE=1V的情况。

当U CE=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U CE=1V,集电结已处在反向偏置,管子工作在放大区,集电极收集基区扩散过来的电子,使在相同u BE值的情况下,流向基极的电流i B减小,输入特性随着U CE的增大而右移。

当U CE>1V以后,输入特性几乎与U CE=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几乎全部收集走,对基区电子与空穴的复合影响不大,i B的改变也不明显。

CE必须大于l伏,所以,只要给出U CE=1V时的输入特性就可以了。

2、输出特性曲线
输出特性曲线是描述三极管在输入电流i B保持不变的前提下,集电极电流i C和管压降u CE之间的函数关系,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I B改变时,i C和u C E的关系是一组平行的曲线族,并有截止、放大、饱和三个工作区。

(1)截止区I B=0持性曲线以下的区域称为截止区。

此时晶体管的集电结处于反偏,发射结电压u BE<0,也是处于反偏的状态。

由于i B=0,在反向饱和电流可忽略的前提下,i C=βi B也等于0,晶体管无电流的放大作用。

处在截止状态下的三极管,发射极和集电结都是反偏,在电路中犹如一个断开的开关。

实际的情况是:处在截止状态下的三极管集电极有很小的电流I CE0,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i B的控制,但受温度的影响。

(2)饱和区在图5-4的三极管放大电路中,集电极接有电阻R C,如果电源电压V CC一定,当集电极电流i C增大时,u CE=V CC-i C R C将下降,对于硅管,当u CE降低到小于0.7V时,集电结也进入正向偏置的状态,集电极吸引电子的能力将下降,此时i B再增大,i C几乎就不再增大了,三极管失去了电流放大作用,处于这种状态下工作的三极管称为饱和。

规定U CE=U BE时的状态为临界饱和态,图5-7中的虚线为临界饱和线,在临界饱和态下工作的三极管集电极电流和基极电流的关系为:
(5-1-4)式中的I CS,I BS,U CES分别为三极管处在临界饱和态下的集电极电流、基极电流和管子两端的电压(饱和管压降)。

当管子两端的电压U CE<U CES时,三极管将进入深度饱和的状态,在深度饱和的状态下,i C=βi B的关系不成立,三极管的发射结和集电结都处于正向偏置会导电的状态下,在电路中犹如一个闭合的开关。

三极管截止和饱和的状态与开关断、通的特性很相似,数字电路中的各种开关电路就是利用三极管的这种特性来制作的。

(3)放大区三极管输出特性曲线饱和区和截止区之间的部分就是放大区。

工作在放大区的三极管才具有电流的放大作用。

此时三极管的发射结处在正偏,集电结处在反偏。

由放大区的特性曲线可见,特性曲线非常平坦,当i B等量变化时,i C几乎也按一定比例等距离平行变化。

由于i C只受i B控制,几乎与u CE的大小无关,说明处在放大状态下的三极管相当于一个输出电流受I B控制的受控电流源。

上述讨论的是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像。

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