三极管输入输出特性曲线的测试
CA4810A晶体管特性图示仪原理及测量三极管输出特性曲线的步骤
Ｃ Ａ ４ ８ １ ０ Ａ晶体管特性图示仪原理及 测量三极管输出特性曲线的步骤
◆于彭波 杨 培 双
摘 要 主要 介 绍测 量 三极 管 输 出特性 曲线 的意 义 ，Ｃ Ａ ４ ８ １ ０晶 体 管特 性 图示仪 的原 理 ，测量 输 出特 性 曲线的 步骤 ，以及 测量 过
Ｙｕ Ｐｅ ｎ ｇ ｂｏ ， Ｙａ ｎ ｇ Ｐｅ ｉ ｓ ｈｕ ａ ｎ ｇ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ￣ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏｆ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｓ — ｔ ｏｒ ｏｕ ｔ ｐｕ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｉｃ ｔ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｎ ｉ ｎ ｇ ，ｓ ｈｏ ｕ ｌ ｄ ｐａ ｙ ａ ｔ ｔ ｅ ｎｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ｍｅ ￣ｕ ｉｎ ｔ ｇ ｔ ｈｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｉ ｔ ｃ ｃ ｕ ｖｅ ｒ ｏ ｆ ＣＡ４ ８ １ ０ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｃ ｕ ｖｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｓ ｓ ｕｅ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒ ｄ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕｒ ｖｅ ；ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏｒ ｃ ｕｒ ｖｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ；ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍ ｅ ｒ ｎ ｔ
晶体管的输入输出特性曲线详解
晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名：指导老师：摘要：晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
根据晶体管的结构进行分类，晶体管可以分为：NPN型晶体管和PNP 型晶体管。
依据晶体管两个PN结的偏置情况，晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。
晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映，通常称为伏安特性。
生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。
利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。
由于其响应速度快，准确性，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。
晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。
关键字：晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。
【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图1-1(a)、(b)所示。
从三个区引出相应的电极，发射极，基极，集电极，各用“E”（或“e”）、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。
晶体管的输入输出特性曲线详解
晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名：指导老师：摘要：晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
根据晶体管的结构进行分类，晶体管可以分为：NPN型晶体管和PNP 型晶体管。
依据晶体管两个PN结的偏置情况，晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。
晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映，通常称为伏安特性。
生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。
利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。
由于其响应速度快，准确性，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。
晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。
关键字：晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。
【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图1-1(a)、(b)所示。
从三个区引出相应的电极，发射极，基极，集电极，各用“E”（或“e”）、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。
测量三极管输出特性曲线
晶体管特性图示仪的使 用
电子测量技术 3.2.1 晶体管特性图示仪功能、组成、测量原理
一、晶体管特性图示仪功能的功能
1、显示晶体管特性曲线。
安徽机电职业技术学院
2、根据荧光屏上的标尺刻度直接读出或 计算出器件的各项参数。
电子测量技术
优点：用途广泛、读数简便
（1）它可以直接观测器件的静态特性曲线和参数；例如：二极管的正反 向特性，三极管的输入输出特性 ，电流放大倍数，各种饱和电压、击穿
逐点测量输出特性曲线
电子测量技术
动态测量法： 用阶梯信号源给基极提供电流，用集电极扫描电压提供VCE,如下图 所示。
安徽机电职业技术学院
电子测量技术
2、测量晶体三极管的输入特性曲线
IB
VCE=0V 3
VCE=Um 3' 2'
电压uCE变化时，曲
线的左右位置不同 ,
安徽机电职业技术学院
2
uCE用阶梯波电压 ，
加在示波器Y轴上
VBE
连续，uBE用扫描电压 ,加在示波器X轴上
0
1
0 0'
1'
电子测量技术
3、二极管特性曲线的测量
ID
RC
D 安徽机电职业技术学院
X偏转板
+ Vcc – Y偏转板
– UF + RF
电子测量技术
ID VBR ID 0 安徽机电职业技术学院 0 0.5V UD 反向特性曲线 UD
正向特性曲线
3.2.2 集体管图示仪的使用
电子测量技术
1、面板 2、测量三极管输出特性曲线 3、测量二极管伏安特性曲线
安徽机电职业技术学院
电子测量技术
安徽机电职业技术学院
实验二 三极管输出特性曲线的测试 2 - 副本
实验二三极管输出特性曲线的测试（预习报告）
班级：姓名：学号：成绩：
1.三极管的输入特性曲线描述：
i B
u BE
2.三极管的输出特性曲线的描述：
i C
u CE
3.利用“仿真实验一”所学的知识，简述三极管伏安特性曲线的测试方法。
（可以用文字或电路来表述）
4.三极管的应用——三极管开关(自己从网上查阅资料)：
请使用NPN性三极管为发光二极管设计一个三极管开关电路，已知发光二极管的正向电压
V F =1.83V、工作电流I
V
=20mA，三极管开关电路的V
CC
=5V。
控制三极管开关闭合的电压V
IN
=5V。
.
实验二三极管输出特性曲线的测试（实验过程报告）
班级：姓名：学号：成绩：
一、实验电路（实验过程中请及时保存电路及报告至E盘，以免跳电或电脑死机，影响实验成绩）仿真电路：注意修改电源的名称和参数、二极管的名称和参数、节点的名称
二、三极管输出特性曲线仿真：
1. 选用仿真分析方法：
2. 所选用的方法参数设置（截取屏幕中参数设置对话框，截屏方法：选定要截取的对话框，然后同时按下Alt按键和PrtScn打印屏幕按键）：
3. 所选用的方法输出变量设置（截取屏幕中参数设置对话框）：
4.仿真结果1（复制图形）：
5.仿真结果修正
（1）方法：
（2）所选用的方法参数设置（截取屏幕中参数设置对话框）：
（3）三极管输出特性曲线（复制图形）：
6. 根据输出特性曲线的相关数值，计算三极管的电流放大倍数
三、利用虚拟仪器测试三极管的V-I特性
1.所选用的仪器：
2.实验电路
3.参数设置
4.伏安特性曲线。
常用半导体器件_三极管的输出特性曲线
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
例4.3.1 在放大电路中测得4个三极管的各管脚对“地”电位如图所 示。试判断各三极管的类型（是NPN型还是PNP型，是硅管 还是锗管），并确定e、b、c三个电极。
3V
8V
−3V 2.3V
−5V
0V
−0.8V −1V
3.7V
2V
−0.6V
6V
（a）
0
U(BR)CEO uCE
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
2. 三极管型号的意义 国家标准对半导体三极管的命名如下:
3 D G 110 B
用字母表示同一型号中的不同规格
用数字表示同种器件型号的序号
用字母表示器件的种类
用字母表示材料
三极管 第二位：A 锗PNP管, B 锗NPN管, C 硅PNP管, D 硅NPN管 第三位：X 低频小功率管，D 低频大功率管，
B
ic
C
发射结正偏、集电结反偏，管子放大。
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
−1.4V 硅管
−2.8V −3.5V 1.1V
锗管
1.3V 1V
12V 硅管 2V
发射结正偏、集电结反偏，管子放大。
发射结偏、集电结均正偏，管子饱和。
UBE=2.7V，远大于发射结正偏时的电压， 故管子已损坏。
−0.7V
iC
iB
+
u+−BE
uCE −
当三极管饱和时，UCE 0，C-E iC/mA 饱和区
间如同一个开关的接通。
IB=40μA 4
当三极管截止时，IC 0 ， C-E 3
之间如同一个开关的断开。
实验2 IV法测试二极管、三极管、MOS管的输入输出特性曲线
建立“学号+姓名”文件夹把仿真的实验分别建立文件夹，仿真的电路和结果放在对应的实验文件夹里面,统一发给学委。
实验2 IV分析仪测试二极管、三极管、MOS管的输入输出特性曲线一、实验目的1、学习Multisim12.0软件的基本使用方法。
学习元器件的选取、放置、电路连接、电路中各元件参数和标号的修改方法。
2、学会使用Multisim12.0中IV分析仪来测试二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS 管的输入输出特性曲线。
二、实验内容1.用仿真软件仿真晶体管输出特性曲线和晶体管输入特性曲线。
测量放大倍数、阈值电压和三个区域的判断等（适当分析）。
二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管的型号可自由选定。
图1 二极管IV测试图2 IV法测试、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管电路图三、实验原理下面仍以常见的NPN 三极管共发射极电路来说明半导体三极管的输入特性曲线和输出特性曲线。
测绘半导体三极管特性曲线的电路如图1-1 所示。
图中的电源EC用来供给发射结正向偏庄，而电源EC 则用来供给集电结反向偏压。
EB 和EC 都是可以调整的，以便可以得到从零到所需值的不同电压。
1.输入特性曲线当半导体三极管的集电极与发射极之间的电压VCE 为某一固定值时，基极电压VBE 与基极电流IB 间的关系曲线称为半导体三极管的特性曲线，即)(BE B U f I =常数=CB U如果将V CE 固定在不同电压值条件下.然后在调节EB 的同时测量不同IB 值对应的UBE 值，便可绘出半导体三极管的输入特性曲线。
图1-2 所示为3DG4管子的输入特性曲线。
从输入特性曲线上可以看出，UCE 越大，曲线越往右移，而实际上，当UCE > 1V 后，输入特性曲线彼此靠得很近，因此一般只作一条UCE > I V 的输入特性曲线，就可以代替不同UCE 的输入特性曲线。
图1-1 三极管特性曲线的电路 图1-2 3DG4管子的输入特性曲线2. 输出特性曲线当半导体三极管的基极电流I B 为某一固定值时，集电极电压U CE 与集电极电流I C 之间的关系曲线，称为半导体三极管的输出特性曲线，即)(CE c U f I =常数=B I对应I B 取不同定值时，改变U CE 并测量对应的I C ， 则可得到半导体三极管的输出特性曲线组。
三极管的特性曲线
集电极电流IC与集电结电压UCE之间的关系
曲线。实验测得三极管的输出特性曲线如
下图所示。
输出特性
IC(mA )
此区域中UCEUBE， 4 集电结正偏，IB>IC ， UCE0.3V称为饱和区。
ห้องสมุดไป่ตู้
当UCE大于一定的数 值时，IC只与IB有关， IC=IB ，且 IC = 100A IB 。此区域称为线 性放大区。
3
2
此区域中 : IB=0， IC=ICEO ，UBE< 死区电压，称为截 止区。
80A
60A
40A 20A IB=0 12 UCE(V)
1 3
6 9
例1.1：判断三极管的工作状态
测量得到三极管三个电极对地电位如图所示，试判断三 极管的工作状态。
放大
截止
饱和
实验线路(共发射极接法)
（1）输入特性曲线IB=f (UBE)
它是指一定集电极和发射极电压UCE下，
三极管的基极电流IB与发射结电压UBE之间
的关系曲线。实验测得三极管的输入特性
曲线如下图所示。
vCE = 0V
vCE 1V
（2）输出特性曲线IC=f (UCE)
它是指一定基极电流IB下，三极管的
三极管的特性曲线
1、特性曲线
三极管的特性 曲线是指三极 管的各电极电 压与电流之间 的关系曲线， 它反映出三极 管的特性。 它可以用专用 以NPN型硅三极 管为例，其常 用的特性曲线 有以下两种。
的图示仪进行
显示，也可通 过实验测量得 到。
三极管在电路中的连接方式
共发射极连接 共基极连接 共集电极连接
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。
三极管的特性曲线实验
实验目的•测试三极管的输入和输出特性并绘制特性曲线小灯泡的伏安特性测试电路图集电极基极b发射极思考探究...1.R1和R2有什么作用2.电流表电压表如何选取？uAv mA实验电路图Kmv实验器材1.万用表2.直流稳压电源 6.直流微安表7.直流毫安表5.直流毫伏表 3.滑动变阻器4.电阻箱v BE i B o 实验方法：控制变量法，描点法v CEi c o 以输出口电压v CE 为参变量，反映i B 和v BE 的函数关系()|CE B BE v Ci f v ==以输入口电压v BE 为参变量，反映i C 和v CE 的函数关系()B C CE Ii f v ==常数实验总结v BEi Bv ON v BE I I B2V CE =0V V CE =3V V CE =1V 1.共射输入特性曲线门坎电压当Vbe 一定时，随着Vce 的增大，Ib 减小2. 输出特性I B 20μA 40μA 60μA 80μA 100μA I C (mA )U CE (V)9O 放大区解惑：晶体管放大的过程，实际上是指小信号控制大信号的过程。
而不是小信号独自生成大信号的过程。
所被控制放大信号的能量是由电源提供的。
而且晶体管本身也有能量的损耗。
（1）三极管具有电流放大能力，通过一定的电路还可形成电压放大能力。
换言之，三极管具有功率放大能力，这是否违背能量守恒定律？为什么？（2）测量输出特性的实验中，为什么当Uce接近零时，ib会有明显变化？（3）麦克风，音响，那么他们的放大功能对应输出曲线上的哪一区域？？？。
三极管特性曲线输出电路
一、概述三极管输出特性曲线的X轴为V ce，要求V ce连续并呈线性变化，用三角波输入来实现这一要求。
利用方波——三角波产生电路，方波通过积分可得到三角波。
同时方波作为触发产生基极电流的时钟信号，通过组合逻辑电路、时序逻辑电路来实现。
三极管输出特性曲线的Y轴为i C，当i B很小时，i C近似等于i E,在发射极加入电阻将集电极电流转换为发射极电位，用V E代替i E。
采用同相比例放大电路，通过CMOS模拟开关4066改变R F的值，改变放大器的增益，得到一组电压值，通过基极电阻和发射极电阻转化为基极电流。
最后通过示波器显示。
二、方案设计与论证三极管的输出特性曲线是指在基极电流i B一定的情况下，集电极电流i C与电压V ce之间所对应的关系曲线。
每取一个i B，i C与u CE就对应一条关系曲线，因此，输出特性曲线是由若干条曲线构成的。
要显示一条输出特性曲线，就必须给基极提供一个固定不变的电流（可转换成电压），再给三极管的集电极和发射极之间提供一个连续可变的扫描电压（即示波器的X输入）。
由于三极管的基极电流非常小，所以集电极电流可近似为发射极电流。
而从发射极电阻得到的发射极电位与发射极电流的变化规律是相同的，因此再将发射极电位送至示波器的Y输入，三极管的一条输出特性曲线就会在示波器上显示出来。
最后，要显示一组输出特性曲线，就要在显示一条曲线的基础上，按照一定的时间间隔给三极管的基极提供增量相同的基极电流（即阶梯信号），而且基极电流与c,e之间的电压变化必须同步，另外，要想连续的显示输出特性曲线，基极电流与c,e之间的扫描电压就必须是周期相同且相位同步的信号。
再有，周期的选取应考虑人视觉的暂留特性，确保输出特性曲线的显示但不闪烁。
三极管的输出特性曲线测试电路组成方框图如图1所示图1 三极管的输出特性曲线测试电路组成方框图三、单元电路的设计与分析1、方波——三角波产生电路设计运算放大器产生方波，方波可作为八进制时序计数器的时钟信号。
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：。
三极管的认识与检测
NPN型9013
测量现象 PNP型9012
从左到右E B C 108 β
从左到右E B C 266 β
检测方法
1.万用表置于hFE 挡 2.插入对应的PNP、 NPN晶体管测试座插 孔。 B极不变，再判断C E 极，显示读数较大的 时候，对应的就是C E极。读数较大的数 值就是三极管的放大 倍数β。
2．用数字万用表检测三极管的类型和基极
任务目标Βιβλιοθήκη 表4-12 三极管类型和基极检测2．用数字万用表检测三极管的类型和基极
任务实施
表4-12 三极管类型和基极检测
任务实施
3．用数字万用表检测三极管C极、E极和放大倍数β
1.万用表置于hFE 挡
2.插入对应的PNP、 NPN晶体管测试座插 孔。
测量 目的 判断C E 极
反向击穿电压是指基极开路时，加在集电极和发射极之间的所能承受的最大反向电 压。用表示。 5.集电极最大允许耗散功率
三极管正常工作时，集电结所允许的最大耗散功率称为集电极最大允许耗散功率，用 表示。<1W的称为小功率管，>1W的称为大功率管。
知识链接
六、三极管在汽车电子闪光器的应用
汽车电子闪光器电路如图4-36所示。其工作过程为：
高频放大功率1W
小功率三极管
S9013
低频放大功率约0.5W
知识链接
2.按类型分类
三极管按类型分类，分为表4-16所示NPN与PNP两种类型的三极管。
表4-16 NPN与PNP两种类型的三极管
类型
外形
符号
用途
PNP
按电路要 求使用
NPN
按电路要 求使用
知识链接
二、三极管的结构
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。
晶体三极管的输入、输出特性曲线
晶体三极管的输入、输出特性曲线三极管的特性曲线是指三极管各极上的电压和电流之间的联络曲线，是三极管内部功用的外部体现。
从运用三极管的视点来说，了解它的特性曲线是首要的。
因为三极管有两个PN结，因而它的特性曲线不像二极管那样简略。
最常用的有输入特性和输出特性曲线两种，在实习运用中，通常运用晶体管特性图示仪直接查询，也可用图1的电路进行查验逐点描写。
（一）输入特性曲线输入特性是指，当三极管的集电极与发射极之间电压UCE坚持为某一固定值时，加在三极管基极与发射极之间的电压UBE与基极电流IB之间的联络。
以3DG130C为例，按图1试验电路查验。
当UCE别离固定在0和1伏两种状况下，调整RP1测得的IB和UBE的值，列于表1。
它的输入特性曲线，如图2所示。
为了阐明输入特性，图中画出两种曲线，标明UCE纷歧样的两种状况。
但两条线不会一起存在。
图1晶体三极管输入、输出特性试验电路图2晶体三极管输入特性曲线表1三极管输入特性数据1.当UCE＝0伏时，也即是将三极管的集电极与发射极短接，如图3所示，恰当于正向接法的两个并联二极管。
图2中曲线A的形状跟二极管的正向伏安特性曲线非常类似，IB和UBE也对错线性联络。
2.当UCE＝1伏时，集电结反偏，发作集电极电流IC，在相同的UBE条件下，基极电流IB就要减小。
（图2中a点降到b点），因而曲线B相对曲线A右移一段间隔。
可见，UCE对IB 有必定影响。
当UCE＞1伏往后，IB与UCE几乎无关，其特性曲线和UCE＝1伏那条曲线非常挨近，通常按UCE＝1伏的输出特性曲线剖析。
图3UCE＝0时的等效电路图43AX52B的输入特性曲线图4是3AX52B锗三极管的输入特性，留神横坐标是－UBE，这是指PNP型锗管的基极电位低于发射极电位。
可见，锗管和硅管它们的输入特性曲线都对错线性的，都有“死区”，锗管和硅管比照，锗管在较小的UBE值下，就可使发射结正偏导通。
当三极管在正常拓宽状况时，以发射极作为公共端，则NPN型硅管UBE约为0.7伏，PNP锗管UBE约为－0.3伏。
三极管输出特性曲线测试
三极管输出特性曲线测试1、实验目的(1) 理解三极管输入特性曲线与输出特性曲线的物理意义。
(2) 使用逐点法测量出三极管的输入特性曲线与输出特性曲线。
2、实验原理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，可以采用传统的逐点法测量，其基本测试连线电路如图-1所示。
图-1 三极管输入、输出特性曲线测量连线图(1)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ce U 维持固定值时，be U 和之间的一b I 簇关系曲线，称为共射极输入特性曲线，如图-2所示。
图-2 三极管的输入特性曲线三极管输出特性曲线是指以三极管的基极电流b I 维持固定值时，测量集电极、发射极之间电压与三极ce U 管集电极电流的关系曲c I 线。
曲线如图-3所示。
图-3 三极管的输出特性曲线3、实验步骤图-4 逐点测量法电路利用Mul tisim 软件进行逐点法测量三极管输入、输出特性曲线时的步骤如下：(1) 按原理图连线，将两个可调电位器的增量设为0.3%。
(2) 开启仿真开关simu l ate ，将电位器R 3的百分比调为0%，此时U4显示0.900µV （按实际情况略有差异），即表示ce U ≈0；然后调节电位器R2，使得当电流表U 1显示的数值为下b I 表对应各值的时候，测量对应的U 3的数值be U 填入下表。
按上述步骤，开启仿真开关simu l ate ，适当调节电位器R3的，使得U4显示4V ，即表示ce U ≈4V ；然后调节电位器R2，使得当电流表U 1显示的数值为下b I 表对应各值的时候，测量对应的U 3的数值be U 填入下表。
用示波器演示三极管输出特性曲线-设计应用
用示波器演示三极管输出特性曲线-设计应用一、系统框图及测量原理三极管输出特性曲线描述的是在基极电流IB不变情况下，UCE与lC之间的关系曲线。
由于示波器是一种电压测量仪器，集电极电流只有转化为电压才能由示波器显示。
CH2通道测量采样电阻上的压降作为示波器的Y轴输入（IC），CHl通道测量集电极电压作为X 轴输入（UCE），示波器工作在X-Y模式可测得三极管的特性曲线。
当基极电流IB为某一恒流时（本设计将实现步进电流源为：25、50、75、100、125、150、175、200uA共八个步进值），在集电极施加同步的锯齿波，即可观测到晶体管的输出特性曲线。
图1为系统框图，主要由同步信号、步进电流源电路、锯齿波电路等组成；图2为用示波器扩展为晶体管特性图示仪的原理示意图。
图1系统框图图2晶体管特性图示仪二、系统电路原理图1.同步信号产生电路图3中的ICl（555）及外围器件组成多谐振荡电路。
设RWl 及R10的等效电阻为R10.则ICl的Q输出端高电平时间为t1=0.7R10×C1（因为此时的充电回路是：+5V→RWl→R10→D1→C1→GND）。
其宽度约为几十微秒，Q 输出端低电平时间为t2=0.7R11×C1≈1mS（因为此时的放电回路是：C1→R11→D2→555的7脚内部三极管→GND）。
该多谐振荡电路作为步进电流源电路和锯齿波电路的同步信号。
图3系统电路原理图2.锯齿波电路的设计图3中的T1、T2、T3、ICl及外围器件组成锯齿波电路。
设RW2及R17的等效电阻为R17,流过T1发射极电流i1=0.7V,R17是一恒电流，当T2截止时，这一恒电流对电容C1充电，使得电容两端的电压线性增加。
通过同步信号产生电路输出同步脉冲控制三极管T2的开关状态，当三极管T2截止时。
恒流源对电容C1充电；当T2导通时，电容C1对三极管T2快速放电；从而产生线性锯齿波。
为了提高电路的带载能力。
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四、实验报告要求
1.写出所测参数的定义及其物理意义。 2.用坐标纸定量描绘特性曲线，正确标明相应
坐标。
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五、下次预习要求
（P147实验4.14）
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iB
IB1
VCE=1V
IB2
VCE=10V
o
v v ON BE
vBE
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 数关系曲线。
iC f (vCE ) IB 常数
iC
iB5 iB4
iB3
iB2 iB1
O
uCE
3.三极管输出特性测试电路
图示仪面板主要包括
测试台部分
VCE =5V
vCE
2．晶体管输入特性的测量
（1）正确设置图示仪有关控制旋钮，测绘晶体管输入特性曲线。
iB f (VBE ) VCE 10V
（2）求出导通电压Von。
（3）根据曲线求线性变化区的输入电阻 ： rbe
VBE I B
VCE C
iB
设置功耗电阻为250Ω～1k Ω
ΔIB
o
一.实验目的
1. 进一步熟悉晶体管图示仪的面板旋钮。 2. 掌握晶体管输入输出特性的图测方法。 3. 掌握用晶体管特性曲线球参数的方法。
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二、实验原理
1.共射输入特性曲线
以输出口电压vCE为参变量，反映iB和vBE的函数关 系。
iB f (vBE ) |vCE C
（4）测量 IC
、 IC
。
I B VCE 5V
IB VCE 5V
设VCE =5V，适当选择和记录IBQ
ebc
1008：NPN型
IC
I B VCE 5V
IC
IB VCE 5V
iC
△IC IC
IB 10 A IB 8 A
IB 4 A
IB 2 A
现代电子技术实验
4.13、三极管输入、输出特性曲线 的测试
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现代电子技术实验
预习情况检查
1.半导体管特性图示仪的基本原理与应用。 2．晶体三极管的伏安特性曲线的特点及其主要
参数定义。
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现代电子技术实验
v ΔVBE
VON
BE
3．场效应管输出特性的测量（选做）
（1）调节图示仪有关控制旋钮，测绘输出特性曲线。 （2）在曲线上标出可变电阻区、饱和区和击穿区。 （3）测量击穿电压BVDS（功耗电阻5K左右) （4）测量跨导gm。
设VDS=10V，选择适当IDSS，计算
gm
I DS VGS
VDS 10V
Y轴作用部分 X轴作用部分
阶梯信号部分
集电极扫描信号部分
晶体管输出特性的动态测量
半 导 体 特 性 图
示 集电 仪 极电 操源
作 面 板
测试台
Y轴
X轴 阶梯电
源
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。
（2）在曲线上标出饱和区、截止区和放大区。
（3）