三极管的特性

差很大，而且管子的其它特性很难确定。为了测定晶体管的 输入、输出特性，一般可以通过两种方法得出，一是通过晶
体管图示仪，还有一种方法就是设计一个测量电路，如图
2.4.3所示的特性曲线测试电路，它可以分别测出共射电路的 输入、输出特性曲线。 根据所给定的学习任务，阅读相关知识点的内容，理解 关于晶体管的特性曲线的基本概念及测量方法，然后考虑测 量电路如何根据所给的电路原理图进行接线，如何调节电源 电压值，考虑具体实施的步骤和方法。
第2章
信号放大电路的分析与制作
35学时
2、输出特性
iC f ( uCE ) i
4 3 2 1
B常数
iC / mA 50 µ A 40 µ A 30 µ A
20 µ A
10 µ A 截止区
2 4 6
1. 截止区： IB 0 IC = ICEO 0 条件：两个结反偏
ICEO
O
IB = 0
35学时 信号放大电路的分析与制作 四、问题研究 1、从测试画出的晶体管输出特性曲线中，可以把晶体管 的工作状态分成怎样三个区？他们有何特点？条件如何？可以 得出哪些结论？ 2、如果两个晶体管的放大倍数大小不一样，在输出特性 曲线中是如何体现？ 3、晶体管的特性曲线还可以用什么仪器进行测试？ 4、试说明晶体三极管处于放大、饱和和截止工作状态的 特点。 5、测得某三极管各极电流如图P2.3所示，试判断①、② 、③中哪个是基极、发射极和集电极，并说明该管是NPN型还 是PNP型，它的β＝？ 五、研究报告的撰写 根据以上的仪器使用、参数的测试 及处理、问题的研究，对实践结果及问 题进行归纳总结，写出研究报告。
第2章
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35学时
三、具体实施 具体测试的方法是，取NPN型晶体管一个，先通过测试 判定各管脚的极性（即确定b、c、e极）。然后联接电路如图 1.4.3所示，调节RP1，使VCE＝0V调节RP2，分别使IB = 0μA、 5μA、10μA、20μA、……测量对应的VBE值，填入表1.4.2输入 特性曲线的测试。 调节RP1，使VCE＝5V。重复上述步骤可得 输入特性曲线。 表1.4.2 输入特性曲线的测试
第2章
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35学时
Rb≈100kΩ，Rc≈3kΩ
IC Rc ＋ mA － U CC V U CE － －
Rb
IB A ＋
＋
U BB
uBE V
图1.4.3 逐点法测绘特性曲线的测量电路
第2章
Байду номын сангаас
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35学时
二、计划准备
虽然万用表可以粗略地测出管子的β值的大小，但结果误
base
发射极 E
P N
emitter
C
B
C
B
NPN 型 E
PNP 型
E
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集成电路中典型NPN型BJT的截面图
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目测判别三极管极性
ECB C E C B C B E B E
EBC
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分类：
输出 回路
与二极管特性相似
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iB
uCE 0 uCE 1 V
uBE
O
uCE 0
特性右移(因集电结开始吸引电子)
uCE 1 V 特性基本重合(电流分配关系确定)
导通电压 UBE(on) 硅管： (0.6 0.8) V 取 0.7 V 锗管： (0.2 0.3) V 取 0.2 V
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I CBO
IC
I CN
3) 集电区收集扩散过 来的载流子形成集 电极电流 IC
IB
I C = ICN + ICBO
I BN
IE
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（4）三极管的电流分配关系
IB = I BN ICBO
IC = ICN + ICBO
当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集 电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：

1k
0

1k
0
一般情况下， 中、小功率锗管C、E间的电阻 > 10 k； 大功率锗管C、E间的电阻 > 1.5 k； 硅管C、E间的电阻 >100 k（在 R 10 k挡测量）。
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检测反向击穿电压 U(BR)CEO
反向击穿电压低于50V的晶体管,可按图示电路检测。
第2章
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三极管放大能力的检测
硅管：100 k 锗管：20 k

1k
0
PNP
硅管：100 k 锗管：20 k

1k
0
NPN 指针偏转角度越大，则放大能力越强
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用万用表检测穿透电流 ICEO
通过测量C、E间的电阻来估计穿透电流 ICEO的大小。
条件
VCE＝0V VCE＝5V
IB（μA）
VBE（V） VBE（V）
0 10 20 30 40 50
60
……
把表1.4.2中测得数据，在图1.4.4坐标中，画出相应的点， 然后把它光滑地连接起来，就得到晶体管的输入特性曲线。
第2章
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如果要测试晶体管的输出特性曲线，可以调节RP2, 使IB = 0μA。调节RP1，分别使VCE＝0V、0.3V、0.5V、1V、5V、 10V、……测量对应的IC数值, 填入表2.4.3输出特性曲线的测 试。调节RP2，使IB＝20μA、40μA、60μA、……重复上述步 骤可得输出特性曲线。
按材料分：
按结构分： 按使用频率分： 按功率分：
硅管、锗管
NPN、 PNP 低频管、高频管 小功率管 < 500 mW 中功率管 0.5 1 W 大功率管 > 1 W
第2章
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无论是NPN型或是PNP型的三极管,它们均包
含三个区: 发射区、基区和集电区, 并相应地引出
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2、电流放大原理 （1） 三极管放大的条件
内部 条件
发射区掺杂浓度高 外部 基区薄且掺杂浓度低 条件 集电结面积大
发射结正偏 集电结反偏
（2） 满足放大条件的三种电路
E ui B 共基极 C uo ui
B
E
C uo
E
B
ui C
uo
共发射极
共集电极
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35学时
实现电路:
第2章
第2章
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本项目小结 一、三极管的特性参数的测试
二、三极管的特性参数的研究
三、三极管的等效电路 课外作业： 写实践报告
第2章
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第6课
35学时
七、晶体三极管的特性曲线 1、输入特性
iB f (uBE ) u
uCE 0
CE常数
输入 回路
三个电极：发射极（e)、基极(b)和集电极(c)。同
时,在三个区的两两交界处,
形成两个PN结, 分别
称为发射结和集电结。常用的半导体材料有硅和 锗, 因此共有四种三极管类型。它们对应的型号分 别为：3A(锗PNP)、3B(锗NPN)、3C(硅PNP)、 3D(硅NPN)四种系列。
第2章
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I E IC I B
IC IB I E (1 ) I B
第2章
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3、三极管的识别和检测
（1） 三极管极性的判别
●目测判别极性 ●用指针式万用表判别极性 （2） 三极管性能的检测 ●用万用表的 hFE挡检测 值 ●用晶体管图示仪或直流参数测试表检测 (略) ●用指针式万用表检测
I C I CBO I CN I B I CBO I BN
I C I B (1 ) I CBO I B I CEO 穿透电流
第2章
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IE = I C + IB
I C I B I CEO
I E (1 ) I B I CEO
第2章
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模拟电子技术的实践
三极管的型号、结构 三极管的特性
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第5课
35学时
六 三极管的特性、识别 1、三极管的结构与型号 collector
集电极 C 基极 B N — 集电区 集电结 — 基区 发射结 — 发射区 C B P N P E
第2章 IB/μA
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IC/mA
35学时
UBE/V
UCE/V
图1.4.5输出特性曲线的绘制
图1.4.4输入特性曲线的绘制
可以得到如下结论： （1）输入特性曲线与晶体二极管的特性曲线相似，有一个大约有0.5V 的门坎电压，当电流超过一定数值后，电压与电流间基本成线性的关系。 （2）从输出特性曲线可以知道，当输入电流IB保持不变时，UCE从0开 始增大时，集电极电流IC增加很快，但随后UCE的继续增加时，集电极电流IC 几乎不变。 （3）在一定的条件下，当UCE一定时，基极电流IB的增大，会引起集电 极电流IC的成比例增加，其比值的大小即为晶体管的交流电流放大倍数β＝ △IC／△IB（β＝IC／IB为直流电流放大倍数，一般不作区别）。可见晶体管 具有基极小电流控制集电极较大变化的能力。
第2章
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（3） 三极管内部载流子的传输过程
I CBO
I CN
1) 发射区向基区注入多子电 子，形成发射极电流 IE。 2)电子到达基区后 (基区空穴运动因浓度低而忽略) 多数向 BC 结方向扩散形成 ICN。 少数与空穴复合，形成 IBN 。
IB
I BN
IE
基区空 基极电源提供(IB) 穴来源 集电区少子漂移(ICBO) 即： IBN IB + ICBO IB = IBN – ICBO
10~50 V 2SA1015 A LED B 5.1 k B 10~50 V 2SA1015 LED 5.1 k
39 k A
39 k
增大电源电压，当发光二极管LED亮时，A、 B之间的电压即为晶体管的反向击穿电压。
第2章
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35学时
1.4 晶体三极管识别与检测方法
1.4.2晶体三极管的输入、输出特性曲线的测试 一、任务的描述 1、项目任务编号：1.4.2 2、项目任务名称：晶体三极管的输入、输出特性曲线的 测试 3、项目任务的内容：按图1.4.3所示的电路联接，通过改 变RP1和RP2电位器的阻值，画出晶体管的特性曲线，从而学会 研究晶体三极管放大特性的一种方法，为今后分析放大电路打 下基础。 4、项目任务的目的：通过对晶体管的特性曲线的简单测 试，学会放大电路的研究方法，深入理解晶体管的电流放大特 性。同时学会正确选用合适的电子测量仪器进行参数测试。 5、需要的相关知识：晶体三极管的输入、输出特性曲线， 电路的连接，电子仪器的使用等。 介绍 介绍
8 uCE /V
第2章
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4 3 2 1
iC / mA
50 µ A 放大区
2. 放大区：
40 µ A
30 µ A 20 µ A
I C I B I CEO
条件： 发射结正偏 集电结反偏 特点： 水平、等间隔
C、E极的判断： 基极确定后，比较B与另外两个极间的正向电阻，较 大者为发射极E，较小者为集电极C。
第2章
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35学时
用万用表的 hFE挡检测 值
● 若有ADJ挡，先置于ADJ 挡进行调零。 ● 拨到 hFE挡。 ● 将被测晶体管的C、B、E三个引脚分别插入相应的 插孔中（TO-3封装的大功率管，可将其3个电极接出 3根引线，再插入插孔）。 ● 从表头或显示屏读出该管的电流放大系数 。
表1.4.3 输出特性曲线的测试
条件
IB =0μA IB =20μA IB =40μA IB =60μA
VCE(V)
IC(mA) IC(mA) IC(mA) IC(mA)
0
0.3
0.5
1
2
3
……
把表1.4.3中测得数据，在图1.4.5的坐标中，每一行的数据 可以画出一条输出特性曲线，有几行数据可以画出几条输出特 性曲线。这样就可获得晶体管的输出特性曲线族。
放大能力的检测 穿透电流的检测 反向击穿电压的检测
第2章
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35学时
第2章
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35学时
用指针式万用表判断三极管极性
红表笔是(表内电源)负极 黑表笔是(表内电源)正极 在 R100或 R1k 挡测量 测量时手不要接触引脚
基极B的判断： 当黑（红）表笔接触某一极，红（黑）表笔分别接触 另两个极时，万用表指示为低阻，则该极为基极，该管为 NPN（PNP）。