输出特性曲线
晶体管的输出特性曲线分为三个工作区
0.75
0.75
20
IC
Q2
0M
0
0
t
3
6
9
u / 12 CE V
电压放大倍数 0
3
6
9
uCE /V
Au =
Uom Uim =
Uo Ui t
UCE
uce (uo)
25
2. 用图解法分析非线性失真
iC / mA
iC / mA (1)静态工作点偏高引起饱和失真
ic正半周变平3
Q1
80 A
Q
IB = 60 A
0
t1 t2
t
0 0
Q2
uBE / V
t1
u uBE / V be
t2
t
27
(b)工作点偏低引起 ic 、 uce (uo)失真
iC = iB
iC / mA
80
iC / mA
3
2.25
2.25
60
1.5
1. 5
0.75
0.75
ic
0.25
0.25
0
t0
uo波形 0
t
3
6
截止失真
40
Q1
20
Q IB = 5 µA
60
2
40
1
20µA
IB=0 UCE/V
0 3 69
第10章 交流放大电路
10.1 基本放大电路的组成 10.2 放大电路的静态分析 10.3 放大电路的动态分析 10.4 静态工作点的稳定 10.5 射极输出器 10.6 差动放大器 10.7 功率放大电路
放大的概念(放大的对象是变化量) 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。
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。
JFET的特性曲线及参数
知识点： JFET的特性曲线及参数
JFET的特性曲线及参数
1. 输出特性 iD f (vDS ) vGS const.
JFET的特性曲线及参数
1. 输出特性 iD f (vDS ) vGS const. VP是一定值
JFET的特性曲线及参数
1. 输出特性 iD f (vDS ) vGS const.
可变电阻区： VP <vGS ≤0 vDS≤ vGS-VP
iD Kn [2(vGS VP ) vDS vD2 S ]
JFET的特性曲线及参数
1. 输出特性 iD f (vDS ) vGS const.
饱和区：
VP <vGS ≤0 vDS>vGS-VP
iD Kn (vGS VP )2
IDSS (1
vGS VP
)2
JFET的特性曲线及参数
2. 转移特性 iD f (vGS ) vDS const.
iD
IDSS (1
vGS )2 VP
(VP < vGS 0)
JFET的特性曲线及参数
3. 主要参数 与耗尽型MOSFET相似
模拟电子技术
知识点： JFET的特性曲线及参数
截止区： vGS <VP iD=0
JFET的特性曲线及参数
1. 输出特性 iD f (vDS ) vGS const.
预夹断点： vDS=vGS-VP
可变电阻区： vDS≤ vGS-VP
饱和区： vDS>vGS-VP
JFET的特性曲线及参数
1. 输出特性 iD f (vDS ) vGS const.
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。
第四章输入输出特性曲线分析
图c
详细解析输入特性曲线和输出特性曲线的机理：
图d
图d为输出特性曲线 iC=f(vCE) iB= 常数 放大区，不同的iB对应不同的iC， iC=βiB，以某个iB 为例。 ① VCE很小（为0）时，JC无反偏，也就没有iC； ② VCE开始逐渐增加，此时基区堆积已经有固定数 量的电子，所以随着Jc开始反偏， iC也开始增加； ③ VCE继续增加，同样因为iB是固定的，堆积的电子数 也是固定的，因此，当VCE增加到一定数值后，原 来堆积的电子（注意是单位时间内堆积的）就已全 部被拉到C区了，此时即使再增加电压VCE也不会使 iC增加了； ④ 而对于不同的iB（其实也就是不同的VBE），当VCE 很小（为0）时堆积在B区的电子数是不一样的， iB 越大堆得越多，也就需要更大的VCE才能将堆积的 电子全部拉走，即这时VCE增加 iC也继续增加，然 后才会在某一电压下转折； ⑤ 放大区，曲线的间距相等是因为满足： iC=βiB
详细解析输入特性曲线和输出特性曲线的机理：
图d为输出特性曲线 ① 截止区讨论： 若iB很小（其实也就是对应的VBE很小），即基区没 有从发射区来的多余电子，则VCE再大也只是本身 的少子漂移， 形成的iC电流很小很小（几乎为0）， 称为截止区； ② 饱和区讨论：（VCE很小的那个区域） 由于有一定的VBE，所以大量电子积压在基区，而且 VBE不同积压的数量也不同，但即使将VBE（ iB）增 加很多，但由于此时没有VCE，即JC没有收集电子到 集电区的能力，所以iC几乎不增加。这种情况当VCE 很小的时候也是这样。因此叫饱和区（再怎么增加iB iC也几乎不增加，就像一个小水杯倒满了水，再倒里 面的水也不会再增加的现象一样，即“饱和”）； 所以： 电子能否通过Jc取决于VCE， 而当VCE足够大后， iC的大小就要取决于 iB了
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：。
三极管输出特性曲线
三极管输出特性曲线
输出特性曲线是指当基极电流IB 为常数时，输出电路(集电极电路)中集电极电流IC 与集—射极电压UCE 之间的关系曲线IC = f (UCE)。
在不同的IB下，可得出不同的曲线，所以晶体管的输出特性曲线是一组曲线。
晶体管有三种工作状态，因而输出特性曲组分为三个工作区
(1) 放大区
输出特性曲线的近于水平部分是放大区。
放大区也称为线性区，由于IC和IB成正比的关系。
对NPN型管而言，应使UBE0，UBC0，此时，UCEUBE。
(2) 截止区
IB = 0 的曲线以下的区域称为截止区。
IB = 0 时, IC = ICEO(很小)。
对NPN 型硅管，当UBE 0.5 V 时，即已开头截止，但为了使晶体管牢靠截止，常使UBE 0，截止时集电结也处于反向偏置(UBC 0)。
(3) 饱和区
当UCE UBE 时，集电结处于正向偏置(UBC 0)，晶体管工作于饱和状态。
在饱和区，IC 和IB 不成正比。
当晶体管饱和时，UCE ≈ 0，放射极与集电极之间犹如一个开关的接通，其间电阻很小；当晶体管截止时，IC ≈ 0 ，放射极与集电极之间
犹如一个开关的断开，其间电阻很大，可见，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。
输出特性曲线
• 集电结反偏电压的变化引起基区宽度变化，从 而影响各极电流的现象称为基区宽度调制效应
2.2 BJT静态特性曲线-在伏安平面上作出的反映 晶体管各极直流电流与电压关系的曲线。只适用 于直流、低频场合
微安表的读数为6μA，试求该管的 和 。
图2-3 例2-1电路图
解：直流电压 VCC 极 VBB 的方向和大小表明该管处于
放大偏置。断开E点时微安表读数是集电结反向饱和
电流 ICBO ，断开B点时微安表读数是穿透电流ICEO ，
即 ICBO 6 A ICEO (1 )ICBO 240 A
1
VBE
e VT
VBE
I BSe VT
VBE
VBE
IC IE IESe VT ICSe VT
2.集电结反向电压VCB对各极电流的影响
• vBE一定时，发射区向基区注入的电子
一定，基区E结附近少子浓度一定。 • vCB增加时，集电结变宽，基区变窄。基区少子浓 度分布曲线变为虚线所示；曲线下的面积代表少子 数量，意味着少子数量减少。
1、发射结正向电压VBE对各极电流的控制作用
发射极电流IE与发射结正偏电压VBE 之间满 足正偏时PN结的伏安关系
iE
I evBE /VT ES
IE、IB和IC 之间基本为比例关系，因此发射
结正偏电压VBE 不仅与电流IE，也与电流IB、
IC 之间维持指数型非线性关系。
IB
IE
1
IES
iBN iB ICBO
iC iB (1 )ICBO iB ICEO
测量晶体管输出特性曲线
测量晶体管输出特性曲线2篇测量晶体管输出特性曲线（上篇）晶体管是一种重要的电子器件，在现代电子技术中得到广泛的应用。
在理解和设计晶体管电路时，测量晶体管的输出特性曲线是至关重要的一步。
输出特性曲线可以直观地反映出晶体管的工作状态和性能。
测量晶体管的输出特性曲线的过程主要分为以下几个步骤：1. 准备工作：首先，需要准备好所需的测量设备，包括万用表、信号发生器、负载等。
另外，需要选择合适的电源电压和电流范围，以确保安全和准确性。
2. 搭建电路：根据要测量的晶体管类型（如NPN型或PNP型），搭建相应的电路。
在测量输出特性时，一般将晶体管作为开关使用，将信号发生器的信号输入到晶体管的基极，通过调整信号发生器的频率和幅度，可以获得不同负载下晶体管的输出电压和电流。
3. 测量过程：通过调节信号发生器的频率和幅度，先从小信号开始，逐渐增加信号的幅度，记录下晶体管的输出电压和电流。
可以逐步增加负载电阻的数值，以获得不同负载下的输出特性曲线。
4. 数据处理：获取到一系列的输出电压和电流数据后，可以绘制输出特性曲线。
一般来说，输出特性曲线可以分为几个区域，包括放大区、饱和区和截止区。
通过绘制曲线，可以直观地了解晶体管的工作状态和性能。
5. 分析和应用：通过分析输出特性曲线，可以获得晶体管的参数，如增益、截止频率等。
这些参数可以进一步用于晶体管电路的设计和优化。
总的来说，测量晶体管的输出特性曲线是对晶体管性能的一种重要评估方法。
通过这一过程，可以了解晶体管在不同工作状态下的响应情况，为晶体管电路的设计和优化提供依据。
在实际应用中，合理地选择测量条件和准确地测量数据，能够更好地把握晶体管的性能和特点，从而提高电子器件的性能和可靠性。
测量晶体管输出特性曲线（下篇）在上篇中，我们介绍了测量晶体管输出特性曲线的步骤和应用。
本篇我们将继续讨论该主题，更深入地探讨晶体管输出特性曲线的特点和分析方法。
晶体管的输出特性曲线反映了晶体管的工作状态和性能。
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。
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关系曲线，是三极管内部性能的外部表现。
从使用三极管的角度来说，了解它的特性曲线是重要的。
由于三极管有两个PN结，因此它的特性曲线不像二极管那样简单。
最常用的有输入特性和输出特性曲线两种，在实际应用中，通常利用晶体管特性图示仪直接观察，也可用图1的电路开展测试逐点描绘。
（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保持为某一固定值时，加在三极管基极与发射极之间的电压UBE与基极电流IB之间的关系。
以3DG130C为例，按图1实验电路测试。
当UCE分别固定在O和1伏两种情况下，调整RPl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。
为了说明输入特性，图中画出两种曲线，表示UCE不同的两种情况。
但两条线不会同时存在。
图1晶体三极管输入、输出特性实验电路图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 = O伏时，也就是将三极管的集电极与发射极短接，如图3所示，相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相似，IB和UBE 也是非线性关系。
2.当UCE=I伏时，集电结反偏，产生集电极电流IC, 在一样的UBE条件下，基极电流IB就要减小。
（图2中a点降到b 点），因此曲线B相对曲线A右移一段距离。
可见，UCE 对IB有一定影响。
当UCE>1伏以后，IB与UCE几乎无关，其特性曲线和UCE = I优那条曲线非常接近，通常按UCE = I 伏的输出特性曲线分析。
图3 UCE=O时的等效电路图4 3AX52B的输入特性曲线图4是3AX52B错三极管的输入特性，注意横坐标是一UBE,这是指PNP型错管的基极电位低于发射极电位。
可见，错管和硅管它们的输入特性曲线都是非线性的，都有“死区”, 错管和硅管相比，错管在较小的UBE值下，就可使发射结正偏导通。
实验一 三极管输入输出特性实验报告
三极管输入输出特性姓名：班级：学号：指导老师：1.实验背景输入特性曲线（共射极）i=f(v BE) v CE=const.B(1)当v CE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。
(2)当v CE≥1V时，v CB= v CE - v BE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的v BE下i B减小，特性曲线右移。
图1输出特性曲线（共射极）iC=f(vCE) iB=const.饱和区：vCE很小，iC iB，三极管如同工作于短接状态，一般vCE vBE，此管压降称为饱和压降。
此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。
截止区：iB=0，iC＝ iCEO0，三极管如同工作于断开状态，此时， vBE小于死区电压。
放大区： vBE >Vth，vCE反电压大于饱和压降，此时，发射结正偏，集电结反偏。
图22.实验目标1.掌握不同连接时的三极管的伏安特性曲线2.掌握利用PSpice A/D仿真功能中提供直流扫描分析（DC Sweep）以及参数分析(Parametric Analysis)3.实验方法1> 电路图中的参数用花括号括起，如下图中的{VCE}等2> 图中的PARAMETERS: place→part→add library后，添加special.olb3> 双击PARAMETERS:出现property editor，选择New column, name 中写入相应的参数名，例如下图中的VCE，初始值VCE=0V，IB=10uA，IE=1mA4> 仿真过程，需要先进行DC Sweep 设定，然后options中选择parametric sweep, 在sweep varaible栏中选择GLOBAL PARAMETER，在parameter name中将相应的参数名写入。
在sweep type栏中分别写入参数的变化，包括该参数的初始值、终值以及增量值。
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。
三极管的特性曲线
③
2. 当UCE ≥1V时,UCB= UCE - UBE >0， 集电结已进入反偏状态，开始收集 ①②
载流子，且基区复合减少， 特性曲
线将向右稍微移动一些, IC / IB 增 大。但UCE再增加时，曲线右移很不 明显。通常只画一条。
输入特性曲线分三个区 ① 死区
Rb IB
+ Ui-
IC
IE
Uo Rc
(2) IC=.IB，IC主要受IB的控制。
24/131
三极管的四种工作状态：
重要！
放大工作状态: 发射结正偏，集电结反偏
饱和工作状态: 发射结正偏，集电结正偏 截止工作状态：发射结反偏，集电结反偏
反向工作状态：发射结反偏，集电结正偏
Rc
VCC
发射结反偏判断方法：
UBE<0.7V（Si) UBE<0.3V（Ge)
IB=
IB= IB=0
截止区： 特点：发射结反偏，集电结反偏。 IB=0 曲线的下方的区域 当IB=0 时，IC=ICEO NPN管，UBE< 0.7V(硅管）时管 子就处于截止态。
Rc
EC
NP N
E IEn
ICn
IC
C
IE
IEp
IBn ICBO
EB Rb B IB
23/131
说明：符号UCE表示直流信号。
输出特性曲线:Ic=f (Uce) Ib=C
+ U-i
Rb Ib c
be
Ie
Uo Rc
说明：符号Ube表示矢量信号。
EB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
EC
21/131 三极管输入特性曲线 IB=f(UBE) U CE =常数
03-半导体三极管输入输出特性曲线知识点
电工学━
知识点
1
半导体三极管输入输出特性曲线
1、基本概念
（1）三极管输入特性曲线指当集电极与发射极之间的电压U CE
为常数时，输入电路基极电流I B 与基极-发射极电压U BE 之间的关系曲线。
（2）三极管输出特性曲线是指在基极电流I B 为常数时，三极管的输出电路中集电极电流I C 和集射极电压U CE 之间的关系曲线。
（3）三极管工作状态。
三极管除放大作用外，还可工作在饱和和截止两种工作状态，后两种状态其实是指三极管的开关作用。
三种工作状态如表1所示。
表1三极管工作状态条件与特点
工作状态截止
放大
饱和
条
件
B ≤I β
Csat
B 0I I <
<β
Csat
B I I >
特点（NPN ）
电压与
电流关系
CC CE BE 0U U U ≈≤，0
CEO C ≈=I I 0
B ≈I V
7.0~6.0BE =U BE
CE CC U U U >>B
C I I β≈V
7.0~6.0BE =U V
3.0~2.0CE ≈U CS C I I =β
CS
BS B I I I =
≥偏置
发射结反偏集电结反偏
发射结正偏集电结反偏
发射结正偏集电结正偏
表中，C
CC
Csat
R U I ≈为集电极饱和电流。
TTL特性曲线
VCC = 5V
VCC = 5V
R1 VT1
VCC = 5V
VT1
I IH
测试电路
国家标准规定TTL系列输出高电平电流（拉电流）的最大 输入端所加的低电平，是为了获得输出高电平，拉电流 值IOHMAX的规范值IOHMAX=-400μA 是通过接向地线的一只电位器而获得电流通路的，调节电位 器可改变拉电流的数值，实测的输出高电平负载特性曲线如 负号表示电流方向是从集成电路流出的。 下图所示。其基本规律是随着拉电流的增加，输出高电平下 降，当uOH=UOHMIN＝2.4V时所对应的拉电流值定义为输出高 电平电流的最大值IOHMAX。
0
U OLMAX
- mA +
U OL I OL
5
10
15
I OLMAX
iOL / mA
当输出低电平的电压值随着灌电流的增加而增加到输 出低电平最大值时，即uOL=UOLMAX=0.4V时所对应的灌电流 值定义为输出低电平电流的量大值IOLMAX。国家标准中对输 出低电平电流的最大值IOLMAX的规范值的规定如下 TTL系列 IOLMAX=16mA LSTTL74系列 IOLMAX=8mA LSTTL54系列 IOLMAX=4mA
5. 噪声容限（Noise Margin）
1
逻辑1
U OHMIN
1
逻辑1 U NH U NL
转换区
U OLMAX
{U {
IHMINU ILMBiblioteka X转换区 逻辑0UI
逻辑0
UO
由图可知，TTL与非门的低电平噪声容限为 UNL=UILMAX-UOLMAX=0.8-0.4=0.4V， 高电平噪声容限为 UNH=UOHMIN-UIHMIN=0.4V。
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集电区： 面积较大
B 基极
C 集电极
N P N
E 发射极
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
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图2-2 几种常见三极管的外形图
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2.1 半导体三极管
2.1.2 三极管的基本工作原理
c
晶体管在电路中工作 时，为了正常地发挥其电 流放大作用，必须给它的
c区 N
IC mA
RC USC V UCE
USB
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2.1 半导体三极管
2.1.2 三极管的基本工作原理
通常晶体管在放大电路中的连接方式有三种,如图所示，它 们分别称为共基极接法、共发射极接法和共集电极接法。
(a)共基极；
(b)共射极；
(c)共集电极
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2.1 半导体三极管
。4
3
当UCE大于一定的数值时， IC只与IB有关，IC=IB , 且 IC = 100IBA。此区 域称为线性放大区。
80A
2
此区域中 : IB=0 , IC=ICEO1, UBE< 死区电 压,，称为截止 区。
60A
40A
20A
IB=0
3
6 9 12 UCE(V)
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2.1.2 三极管的基本工作原理
半导体三极管具有的电流 放大功能，完全取决于三极管 内部结构的特殊性及其内部载 流子的运动规律。图示是共发 射极放大电路。
R b1 Cb1
+
u-i
+ VCC
Rc
Cb2
.
T
+
uo
RL -
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2.1 半导体三极管
2.1.3半导体三极管的特性曲线
1.输入特性
2
IC0A 60A 40A
在不同的IB下，可得 1 出不同的曲线．所以二极 管的输出特性曲线是一组 曲线，
20A IB=0 3 6 9 12 UCE(V)
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2.1 半导体三极管
通常把晶体管的输出特性曲线分为放大区、截止区和饱 和区3个工作区，如图2-4所示。
源极
场效应管可分为N沟道结型场效应管和P
沟道结型场效应管。
动画 结型场效应管的结构
(a) N沟道
(b) P沟道
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2.2 场效应晶体管
2、结型场效应管的工作原理
N沟道和P沟道结型场效应管的工作原理完全相同，只 是偏置电压的极性和载流子的类型不同而已(如同三极管的 NPN和PNP)。下面以N沟道结型场效应管为例来分析其工作 原理。
3. 集电极最大允许电流ICM
当集电极电流超过一定值时，三极管的值β就要下降， ICM就是表示当β值下降到正常值的2／3时的集电极电流。
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2.1 半导体三极管
4. 集电极最大允许耗散功率PCM
PCM IC· UCE
可在三极管的输出特性曲线上作出PCM曲线，它是一条 双曲线。
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动画 结型场效应管的工作原理
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2.2 场效应晶体管
结型场效应管的漏极电流iD受UGS和UDS的双重控制。这 种电压的控制作用，是场效应管具有放大作用的基础。在D、 S极间加上电压UDS，则源极和漏极之间形成电流iD，通过改 变栅极和源极的反向电压UGS，就可以改变两个PN结阻挡层 (耗尽层)的宽度，这样就改变了沟道电阻，因此就改变了 漏极电流iD。
2.1 半导体三极管
2.1.1 三极管的基本结构与类型
三极管有三个区，分别叫做发射区、基区和集电区。 引出的三个电极相应叫做发射极、基极和集电极，分别记 为e、b、c。两个PN结分别叫发射结(发射区与基区交界处 的PN结)和集电结(集电区与基区交界处的PN结)。
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图2-1 三极管的结构与电路符号
电子技术
第二章 半导体三极管 及放大电路基础
江苏省无锡交通高等职业技术学校
目录
• 2.1 半导体三极管 • 2.2 场效应晶体管 • 2.3 基本交流电压放大电路 • 2.4 分压式偏置放大电路 • 2.5 阻容耦合放大电路 • 2.6 共集电极放大电路 • 2.7 功率放大电路 • 2.8 放大电路中的负反馈
(1) 放大区。输出特性曲线近于水平的部分是放大区。 (2) 截止区。IB=0这条曲线及以下的区域称为截止区。 (3) 饱和区。靠近纵坐标特性曲线的上升和弯曲部分 所对应的区域称为饱和区。
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图2-4 晶体三极管的输出特性曲线
此区域中UCEUBE,集 U电CE结0正.3偏V称，为I饱B>和IC，I区C(mA )
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2.2 场效应晶体管
2.2.1结型场效应管
1、结型场效应管的结构、符号和分类
漏极
P
N沟道结型场效应管是在同一块N型硅
片的两侧分别制作了掺杂浓度较高的P
型区，形成两个对称的PN结，将两个P
区的引出线连在一起作为一个电极，称 栅极 为栅极(G)，在N型硅片两端各引出一个
电极，分别称为源极(s)和漏极(D)结型
输入特性是指在三极管集 电极与发射极之间的电压UCE为一 定值时，基极电流IB同基极与发 射极之间的电压UBE的关系，即
IB f (UBE) UCE 常数
IB(
A) 80
60
UCE1V
40
20 0.4 0.8 UBE(V)
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2.1 半导体三极管
2. 输出特性
输出特性是指在基极电 4 流为一定值时，三极管集 电极电流IC同集电极与发 3 射极之间的电压UCE的关系。 即
RC
各电极外加大小和极性合
b区 P
b
适的直流工作电压，即必
Rb
须给发射结加正向电压(也 叫正偏)，给集电结加反向
V BB
电压(也叫反偏)。
VCC
e区 N
e
共发射极接法
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图2-3 共发射极放大电路
IE = IC + IB IE IC >> IB
IB
A
RB
V
C B
IE E
UBE mA
NPN型
PNP型
发射结 集电结
发射结 集电结
e-
发射极
NP N
发射区 基区 集电区
-
基极
b
c
集电极
符号: e-
-c
-
b
e-
发射极
PN P
发射区 基区 集电区
-
基极
b
c
集电极
e-
-c
-
b
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2.1 半导体三极管
图示是三 极管结构的示 意图，三极管 的实际结构并 不是对称的， 所以三极管的 发射极和集电 极不能对调使 用。
2.1 半导体三极管
2.1.4三极管的主要参数
1.电流放大系数 、
IC IB
IC IB
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2.1 半导体三极管
2. 集—射极反向截止电流ICEO
它是指基极开路(IB＝0)时，集电结处于反向偏置和发 射结处于正向偏置时的集电极电流。又因为它好像是从集 电极直接穿透三极管而到达发射极的，所以又称为穿透电 流。这个电流应越小越好。