双极型晶体管
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当温度升高时,输入特性曲线左移, uBE减小,大约 温度每增加1℃,uBE的绝对值减小2~2.5mV。 3. 温度对输出特性曲线的影响
当温度升高时,晶体管的输出特性曲线上移且间距变
大,穿透电流 ICEO增加,β增加, IC增加。
3.2.7 晶体管的型号及封装
1. 晶体管的型号
国家标准对半导体三极管的命名如下:
pC= iC×uCE ,PCM表示集电结上最大允许耗散功率。
(3) 反向击穿电压 反向击穿电压表示晶体管电极间承受反向电压的能力。
晶体管击穿电压的测试电路
1.U(BR)CBO——发射极开路时的集电结击穿电压。下标 BR代表击穿之意,是Breakdown的字头,CB代表集电极 和基极,O代表第三个电极E开路。
2. 晶体管的封装
小、中功率晶体管图片(金属圆壳封装)
小、中功率晶体管图片(塑封)
大功率晶体管图片
O
U th
uBE/ V
NPN型晶体管的共射输入特性曲线
2. 输出特性曲线
输出特性曲线—— iC=f(uCE) iB=const
它是以IB为参变量的一族特性曲线。
当UCE=0 V时,集电极无收集作用,
IC=0。
µA
当UCE稍增大时,IC随着UCE
µA
增加而增加。
µA
µA
当UCE继续增加使集电结
µA
ICEO=(1+ β )ICBO
2. 交流参数
(1) 交流电流放大系数
①共发射极交流电流放大系数β
β = ∆IC
∆IB uCE =CONST
在共射接法输出特 性曲线上,通过垂直于 X 轴的直线求取∆iC/∆iB。
I C mA
f 60µA
2
e 50µA
IC 1
d 40µA
Q c
30µA
IB
b
20µA
的β 值将会下降。当 β 下降到 1 时所对应的频率称为特征
频率,用fT表示。
(3) 共射截止频率fβ
低频时共发射极交流电流放大系数为β0。β下降到β0/ 2
时所对应的信号频率称为晶体管的共射截止频率,用fβ表 示。 (4) 共基截止频率fα
低频时共基极交流电流放大系数为α0。α下降到α0/ 2 时
3.2.5 晶体管的主要参数
晶体的参数分为三大类:
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共发射极组态直流电流放大系数
对共射组态的电流放大系数,
在UCE不变的条件下,输出 集电极电流ICQ与输入基极 电流IBQ之比,定义:
β = ICQ − ICEO ≈ ICQ
I BQ
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、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管
双百度文库型晶体管的型号和主要参数
过
最大功率损耗值确定,是一
电 压
条曲线。
区
uCE / V 过电压区由U (BR)CEO决定。
曲线中间部分为安全工作区。
输出特性曲线的安全工作区
3.2.6 晶体管的温度特性
1. 温度对ICBO的影响
温度升高,半导体的本征激发增大,漂移电流增大, ICBO随之增大。经验数据表明,温度每升高10℃, ICBO增 加约一倍。 2. 温度对输入特性曲线的影响
所对应的信号频率称为晶体管的共基截止频率,用fα 表示。
特征频率、共射截止频率和共基截止频率三者之 间大致满足如下关系:
fα ≈ fT = β0 ⋅ fβ
3. 极限参数 (1) 集电极最大允许电流 ICM
当集电极电流增加到一定程度,β 就要下降,使β 值
明显减小所对应的IC称为集电极最大允许电流ICM。 (2) 集电极最大允许功率损耗PCM
饱和区
3
2
放 大
80 µA 60 µA 40 µA
方。此时,发射结反偏或 正偏电压小于开启电压。 。放大区——iC平行于uCE
1
20 µA 截止区 轴的区域,曲线基本平行
区
I CEO
O
I B =0 µA
等距。 此时,发射结正
3
6
9
12 uCE / V
偏,集电结反偏,电压大
输出特性曲线的分区
于0.7 V左右(硅管) 。
由晶体管的极限参数 PCM、ICM和U(BR)CEO确定了晶体 管的过损耗区、过流区和击穿区。使用晶体管时,应避免 使其进入上述三个区域,保证晶体管工作在安全工作区。
iC / mA
ICM 过流区
过
PCM 损
饱安
耗
和
全
区
区 工
作
区
O 截止区
过电流区是集电极电流达到 ICM和超过ICM以上的部分。
过损耗区由晶体管的集电极
输入特性曲线—— iB=f(uBE) uCE=const
(1) UCE=0V,iB和uBE和呈指 数关系,类似于半导体
二极管的特性。 (2) 当UCE增加时,集电结收
集电子能力增加,曲线
iB /µA
UCE 0V
UCE 1V
右移。
(3) UCE≥1V,曲线右移不明 显。近似用UCE=1V曲线
代替 。
I BQ uCE =CONST
µA µA µA µA µA
输出特性曲线
②共基极组态直流电流放大系数 α
α 称为共基极直流电流放大系数。
α = ICQ − ICEO ≈ ICQ
I EQ
I EQ
(2) 极间反向电流
① 集电结的反向饱和电流ICBO ICBO是发射极开路时集电结的反向饱和电流。
② 穿透电流ICEO ICEO是基极开路时集电极与发射极之间的穿透电流。
反偏电压较大时, UCE再
µA
增加,电流也没有明显的
增加。
NPN型晶体管的共射输出特性曲线
输出特性曲线可以分为三个区域:
饱和区——iC受uCE显著控制的区域,该区域内uCE的 数值较小,一般UCE<0.7 V(硅管)。此时
发射结正偏,集电结正偏或反偏电压很小。
iC / mA 4
100 µA
截止区——iC接近零的区 域,相当iB=0的曲线的下
2.U(BR) EBO——集电极开路时发射结的击穿电压。
3.U(BR)CEO——基极开路集电极和发射极间的击穿电压。
对于U(BR)CER表示BE间接有电阻,U(BR)CES表示BE 间是短路的。几个击穿电压在大小上有如下关系
U(BR)CBO≈U(BR)CES>U(BR)CER>U(BR)CEO>U(BR) EBO
3.2.4 晶体管的共射特性曲线
共发射极接法晶体管的特性曲线包括: 输入特性曲线—— iB=f(uBE) uCE=const 输出特性曲线—— iC=f(uCE) iB=const
iB是输入电流,uBE是输入电压。 iC是输出电流,uCE是输出电压。
共发射极接法的电压-电流关系
1. 输入特性曲线
a
IB = 10µA
0
UCE V
2 4 6 8 10 12
在输出特性曲线上求β
② 共基极交流电流放大系数α
α = ∆iC
∆iE UCB =CONST
当ICBO和ICEO很小时,α ≈α、β ≈β,可以不加区分。
(2) 特征频率fT
晶体管的β 值不仅仅与工作电流有关,而且与工作频
率有关。由于结电容的影响,当信号频率增加时,晶体管
当温度升高时,晶体管的输出特性曲线上移且间距变
大,穿透电流 ICEO增加,β增加, IC增加。
3.2.7 晶体管的型号及封装
1. 晶体管的型号
国家标准对半导体三极管的命名如下:
pC= iC×uCE ,PCM表示集电结上最大允许耗散功率。
(3) 反向击穿电压 反向击穿电压表示晶体管电极间承受反向电压的能力。
晶体管击穿电压的测试电路
1.U(BR)CBO——发射极开路时的集电结击穿电压。下标 BR代表击穿之意,是Breakdown的字头,CB代表集电极 和基极,O代表第三个电极E开路。
2. 晶体管的封装
小、中功率晶体管图片(金属圆壳封装)
小、中功率晶体管图片(塑封)
大功率晶体管图片
O
U th
uBE/ V
NPN型晶体管的共射输入特性曲线
2. 输出特性曲线
输出特性曲线—— iC=f(uCE) iB=const
它是以IB为参变量的一族特性曲线。
当UCE=0 V时,集电极无收集作用,
IC=0。
µA
当UCE稍增大时,IC随着UCE
µA
增加而增加。
µA
µA
当UCE继续增加使集电结
µA
ICEO=(1+ β )ICBO
2. 交流参数
(1) 交流电流放大系数
①共发射极交流电流放大系数β
β = ∆IC
∆IB uCE =CONST
在共射接法输出特 性曲线上,通过垂直于 X 轴的直线求取∆iC/∆iB。
I C mA
f 60µA
2
e 50µA
IC 1
d 40µA
Q c
30µA
IB
b
20µA
的β 值将会下降。当 β 下降到 1 时所对应的频率称为特征
频率,用fT表示。
(3) 共射截止频率fβ
低频时共发射极交流电流放大系数为β0。β下降到β0/ 2
时所对应的信号频率称为晶体管的共射截止频率,用fβ表 示。 (4) 共基截止频率fα
低频时共基极交流电流放大系数为α0。α下降到α0/ 2 时
3.2.5 晶体管的主要参数
晶体的参数分为三大类:
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共发射极组态直流电流放大系数
对共射组态的电流放大系数,
在UCE不变的条件下,输出 集电极电流ICQ与输入基极 电流IBQ之比,定义:
β = ICQ − ICEO ≈ ICQ
I BQ
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、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管
双百度文库型晶体管的型号和主要参数
过
最大功率损耗值确定,是一
电 压
条曲线。
区
uCE / V 过电压区由U (BR)CEO决定。
曲线中间部分为安全工作区。
输出特性曲线的安全工作区
3.2.6 晶体管的温度特性
1. 温度对ICBO的影响
温度升高,半导体的本征激发增大,漂移电流增大, ICBO随之增大。经验数据表明,温度每升高10℃, ICBO增 加约一倍。 2. 温度对输入特性曲线的影响
所对应的信号频率称为晶体管的共基截止频率,用fα 表示。
特征频率、共射截止频率和共基截止频率三者之 间大致满足如下关系:
fα ≈ fT = β0 ⋅ fβ
3. 极限参数 (1) 集电极最大允许电流 ICM
当集电极电流增加到一定程度,β 就要下降,使β 值
明显减小所对应的IC称为集电极最大允许电流ICM。 (2) 集电极最大允许功率损耗PCM
饱和区
3
2
放 大
80 µA 60 µA 40 µA
方。此时,发射结反偏或 正偏电压小于开启电压。 。放大区——iC平行于uCE
1
20 µA 截止区 轴的区域,曲线基本平行
区
I CEO
O
I B =0 µA
等距。 此时,发射结正
3
6
9
12 uCE / V
偏,集电结反偏,电压大
输出特性曲线的分区
于0.7 V左右(硅管) 。
由晶体管的极限参数 PCM、ICM和U(BR)CEO确定了晶体 管的过损耗区、过流区和击穿区。使用晶体管时,应避免 使其进入上述三个区域,保证晶体管工作在安全工作区。
iC / mA
ICM 过流区
过
PCM 损
饱安
耗
和
全
区
区 工
作
区
O 截止区
过电流区是集电极电流达到 ICM和超过ICM以上的部分。
过损耗区由晶体管的集电极
输入特性曲线—— iB=f(uBE) uCE=const
(1) UCE=0V,iB和uBE和呈指 数关系,类似于半导体
二极管的特性。 (2) 当UCE增加时,集电结收
集电子能力增加,曲线
iB /µA
UCE 0V
UCE 1V
右移。
(3) UCE≥1V,曲线右移不明 显。近似用UCE=1V曲线
代替 。
I BQ uCE =CONST
µA µA µA µA µA
输出特性曲线
②共基极组态直流电流放大系数 α
α 称为共基极直流电流放大系数。
α = ICQ − ICEO ≈ ICQ
I EQ
I EQ
(2) 极间反向电流
① 集电结的反向饱和电流ICBO ICBO是发射极开路时集电结的反向饱和电流。
② 穿透电流ICEO ICEO是基极开路时集电极与发射极之间的穿透电流。
反偏电压较大时, UCE再
µA
增加,电流也没有明显的
增加。
NPN型晶体管的共射输出特性曲线
输出特性曲线可以分为三个区域:
饱和区——iC受uCE显著控制的区域,该区域内uCE的 数值较小,一般UCE<0.7 V(硅管)。此时
发射结正偏,集电结正偏或反偏电压很小。
iC / mA 4
100 µA
截止区——iC接近零的区 域,相当iB=0的曲线的下
2.U(BR) EBO——集电极开路时发射结的击穿电压。
3.U(BR)CEO——基极开路集电极和发射极间的击穿电压。
对于U(BR)CER表示BE间接有电阻,U(BR)CES表示BE 间是短路的。几个击穿电压在大小上有如下关系
U(BR)CBO≈U(BR)CES>U(BR)CER>U(BR)CEO>U(BR) EBO
3.2.4 晶体管的共射特性曲线
共发射极接法晶体管的特性曲线包括: 输入特性曲线—— iB=f(uBE) uCE=const 输出特性曲线—— iC=f(uCE) iB=const
iB是输入电流,uBE是输入电压。 iC是输出电流,uCE是输出电压。
共发射极接法的电压-电流关系
1. 输入特性曲线
a
IB = 10µA
0
UCE V
2 4 6 8 10 12
在输出特性曲线上求β
② 共基极交流电流放大系数α
α = ∆iC
∆iE UCB =CONST
当ICBO和ICEO很小时,α ≈α、β ≈β,可以不加区分。
(2) 特征频率fT
晶体管的β 值不仅仅与工作电流有关,而且与工作频
率有关。由于结电容的影响,当信号频率增加时,晶体管