三极管输出特性曲线
三极管的特性曲线
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三极管的共射特性曲线作者:佚名来源:本站整理发布时间:2009-9-23 8:27:51 [收藏] [评论]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。
三极管的特性曲线
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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,
实验二 三极管输出特性曲线的测试 2 - 副本
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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
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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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/d267cd9b250c844769eae009581b6bd97f19bc1a.png)
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。
三极管的特性曲线实验
![三极管的特性曲线实验](https://img.taocdn.com/s3/m/4ac26f573b3567ec102d8a91.png)
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
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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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/1416e704e53a580216fcfe94.png)
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。
《三极管特性曲线》课件
![《三极管特性曲线》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9b72979481eb6294dd88d0d233d4b14e85243ef9.png)
在选择三极管时,需要根据电路 需求和安全使用范围进行选择, 以确保电路的正常运行和安全。
THANKS
感谢观看
详细描述
三极管的工作原理是通过在基极输入微弱的电流信号,控制集电极和发射极之间 的电流放大。这种放大作用使得三极管在电子线路中成为一个重要的信号放大元 件。
02
CATALOGUE
三极管特性曲线
输入特性曲线
总结词
描述三极管输入端电压与电流的关系
详细描述
输入特性曲线表示三极管输入端电压 与电流之间的关系。在不同的基极电 流下,曲线表现出非线性特征,反映 了三极管的非线性特性。
在开关电路中的应用
01
02
03
高速开关
利用三极管的高速开关特 性,可以实现高速的脉冲 信号传输和控制。
逻辑门电路
三极管可以组成基本的逻 辑门电路,如与门、或门 、非门等,用于实现数字 逻辑运算。
电机控制
在电机驱动电路中,可以 利用三极管的开关特性来 实现电机的启动、停止和 调速控制。
在振荡电路中的应用
温度对三极管特性曲线的影响
温度升高,三极管的电流放大倍数β 值增大,集电极-基极反向电流Iceo 增大,集电极-发射极反向电流Icbo 减小。
温度对三极管特性曲线的影响是显著 的,因此在分析三极管电路时,需要 考虑温度对三极管参数的影响。
不同类型三极管特性曲线的差异
NPN型和PNP型三极管在特性曲线方 面存在明显的差异。
CATALOGUE
三极管特性曲线的应用
在放大电路中的应用
信号放大
三极管特性曲线可以用来分析信号在 放大电路中的放大效果。通过选择适 当的静态工作点,可以实现对信号的 线性放大和非线性失真。
三极管输出特性曲线
![三极管输出特性曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/4269e55f1fd9ad51f01dc281e53a580216fc50c9.png)
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。
三极管输出特性曲线测试电路.
![三极管输出特性曲线测试电路.](https://img.taocdn.com/s3/m/33a47f7ce45c3b3566ec8b07.png)
北华航天工业学院《电子技术》课程设计报告报告题目:三极管输出特性测试电路作者所在系部:电子工程系作者所在专业:自动化作者所在班级:作者姓名:作者学号:指导教师姓名:完成时间:课程设计任务书内容摘要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u 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,输出特性曲线是有若干条曲线构成的。
给基极提供一个固定不变的电流(可转换为电压),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X输入)。
集电极电流可近似为发射极电流,电位变化规律相同。
再将发射极电位送至示波器Y输入,示波器就会显示出一条特性曲线。
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),且基极电流与c、e之间电压变化必须同步。
要连续地显示输出特性曲线,基极电流和c、e之间的扫描电压必须同周期同相位,此外,选取周期要考虑到人视觉的暂留特性。
关键字:三极管特性曲线基极集电极发射极扫描电压周期目录一、概述 (1)二、方案设计与论证 (1)三、单元电路设计与分析 (2)1.方波三角波产生电路 (2)2.可编程放大器 (3)3.八进制时序计数器 (4)4.梯形基极电流产生电路和集电极电流变换电路 (5)四、总原理图及元器件清单 (6)五、结论 (8)六、心得体会 (8)七、参考文献 (9)一、概述三极管输出特性曲线是通过时钟信号产生电路产生时钟信号分别三角波产生电路和八进制基础器。
三角波产生电路产生三角波提供c、e扫描电压至被测三极管和示波器X轴输入端。
八进制计数器逐位产生高电平控制可编程放大器模拟开关,使可编程放大器输出梯形波到被测三极管基极,集电极电流输入至示波器Y轴输入端。
示波器X、Y轴叠加形成八条输出波形。
二、方案设计与论证三极管输出特性曲线测试电路以三角波提供扫描电压,并叠加梯形波,从而显示完整的输出特性曲线。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/9dc2ffe99fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d6a7.png)
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
![实验一 三极管输入输出特性实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b4581582d0d233d4b14e69d2.png)
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。
5讲(三极管二)
![5讲(三极管二)](https://img.taocdn.com/s3/m/4d486936ed630b1c59eeb5ba.png)
B
不同类型MOS管的电路图符号
D B 衬 底
D
B 衬 底
D B 衬 底
G
G
G
S N沟道增强型图符号
D B 衬 底
S P沟道增强型图符号
S N沟道耗尽型图符号
虚线表示 增强型
实线表示 耗尽型
G
S P沟道耗尽型图符号
由图可看出,衬底的箭头方向表明 了场效应管是N沟道还是P沟道:箭头向 里是N沟道,箭头向外是P沟道。
2. 双极型三极管的极限参数
电流放大倍数 C I B 极限参数 ①集电极最大允许电流ICM ②反向击穿电压U(BR)CEO
指基极开路时集电极与发射极 间的反向击穿电压。 基极开路
I
Β值的大小反映了晶体管 的电流放大能力。
IC>ICM时,晶体管不一定烧 损,但β值明显下降。
③集电极最大允许功耗PCM
二、MOS管的基本结构
由二氧化硅层 表面直接引出 栅极G 由另一高浓度N 区引出的漏极D
S
G
D
二氧化硅(SiO2) 绝缘保护层
由高浓度的N区 引出的源极S
N+
N+
两端扩散出两个 高浓度的N区 杂质浓度较低, 电阻率较高。
N区与P型衬 底之间形成两 个PN结
以P型硅为衬底
B
由衬底引出电极B
S
大多数管 子的衬底 在出厂前 已和源极 连在一起
第5讲 半导体三极管二
(2) 输出特性曲线 当IB不变时,输出回路中的电流IC与管子输出端电压UCE 之间的关系曲线称为输出特性。 根据记录可给出IC随UCE变化的 先把IB调到 IC 某一固定值 伏安特性曲线,此曲线就是晶体 mA 保持不变。 管的输出特性曲线。
三极管的特性曲线
![三极管的特性曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/e5ffedefaeaad1f346933f28.png)
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
![三极管的特性曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/d5f51939b307e87100f69654.png)
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
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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。
4
当三极管截止时,IC 0 , C-E 3
之间如同一个开关的断开。
2
可见,三极管除了有放大作用外, 1
IB=40μA放大区 IBຫໍສະໝຸດ 20 μA 截止区IB=0
还有开关作用。
0 2 4 6 8 uCE /V
第四章 常用半导体器件
输出特性曲线
iC f (uCE ) iB 常数
(1) 放大区 IC=β IB NPN 型管: VC > VB > VE PNP 型管: VC < VB <VE
(2) 截止区 对应IB = 0 以下的区域。 处于截止状态:发射结和 集电结均处于反向偏置 。
4.3 双极型三极管
iC
iB
+
u+−BE
uCE −
iC/mA 饱和区
IB=40μA 4
3
放大区 IB=20 μA
2
截止区
1
IB=0
0 2 4 6 8 uCE /V
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
(3) 饱和区
iC
三极管处于饱和状态:发射结和
iB
+
集电结均处于正向偏置状态。 在饱和区,IC 和IB 不成正比。
u+−BE