晶体三极管特性曲线 .doc

晶体三极管特性曲线 1、集电极输出特性曲线 和二极管一样，晶体管的特性曲线可以提供很多信息。有许多类型的晶体管特性曲线。集电极曲线族是最常见的曲线之一。图10-9就是这种曲线的一个例子。垂直轴表示集电极电流（IC），以毫安为单位；水平轴表示集电极-发射极偏置电压（UCE），以伏特为单位。该图叫做集电极曲线族，因为它是同一个三极管在给定不同基极电流的条件下描绘的。 图10－10给出了一种电路可以用来测量一个集电极曲线族的数据的电路。用三个表来分别测量基极电流IB，集电极电流IC，集电极-发射极电压UCE。为了画出含有三个变量的曲线，将一个变量值固定为常数而使其它两个量改变。对一个集电极曲线族来说，常量是基极电流。如图10－10所示，先调整可变电阻器得到需要的基极电流，然后调整可变电源，每给定为一个UCE值，记录集电极电流的值。接着，再改变UCE值，并记录IC的值。在图上描出这些数据点就产生了一条IC-UCE的伏安特性曲线。改变基极电流，重复前面的操作，就可以产生这一族中的其它曲线。 从图10-9所示的曲线可得到一些结型晶体管的重要参数。注意到集-发极间电压对集电极电流的影响很小。注意IB=20μA时的曲线，电压从2V到18V范围内集电极电流有多大变化？电压增加16V，电流大约增加0.3mA。由此可见，集电极电压对电流的影响很小，仅在集电极电压很小的时候对集电极电流有影响（见图10-9中1V以下部分曲线称三机关报和区）。由输出特性曲线图，我们定义三极管的动态电阻（也称三极管集电极输出电阻）： 实际表示输出特性曲线的斜率。对于上例 可见三极管有较大的动态电阻。 你要学会利用图10-9读一些数据。例如，当IC=10mA，VCE=4V时，求IB=?，这两个数据点在80μA的曲线上相交，所以答案是80μA。读该图时，使用估值也是必要的。例如，当UCE=10V，IC=7mA时，基极电流值为多少？这两个值的交点与族内的每条曲线都不相交，大约在40μA和60μA曲线之间，所以估值50μA是比较合理的。 例1根据图10-9，当UCE =8V，IB =20μA时，确定集电极电流。用估计法得到IC的值大约为3.1mA。 例2根据图10-9，当UCE=6V，IB =100μA时，找出发射极电流。 集电极曲线并没有显示任何发射极数据，但发射极电流可以根据基极电流和集电极电流得到。我们已经知道基极电流，所以我们根据曲线找出集电极电流。图10-9显示，当UCE=6V，IB =100μA时IC=12mA，因此： IE=IC+IB=12mA+100μA=12.1mA 图10-9的曲线给出足够的信息来计算β。当UCE=8V，IC=8mA时，β的值为多少？第一步是找出基极电流的值。这两个值相交于基极电流为60μA的曲线上，现在，可以计算β值为： β===133 计算UCE=12V，IC =14mA时的β值。这两个值相交于IB=120μA： β==117 nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;前面这两个计算显示了晶体管其他方面的特性。β值不仅随着不同晶体管变化，它还随着Ic变化。随后，我们将看到温度也会影响β值。 当基极电流相对比较大时，如果集电极有合适的限流电阻（如图10-7的限流电阻RC）将限制集电极的电流与电压，让我们看图10－11，晶体管特性曲线处在陡峭上升的那部分时，即使基极电流大于35μA，晶体管电压UCE仍然很小。当晶体管处在这个区间，称作饱和区。在这个区间工作就如在集电极和发射极之间有一个闭合的开关。理想情况下闭合开关的压降为0，因为没有电阻。实际的开关有很小的阻值，因此有少量压降。nbsp; 双极型晶体管在基极电流很大，而集电极电压很低时，就像闭合的开关。开关的应用将在本章的最后一节讨论。 从基极到集电极有另外一种形式的电流增益称为βac或hfe。我们已经讨论过： βdc=hFE=而 βac=hfe==常数 nbsp;nbsp;nbsp;符号|表示UCE保持常数。图10－11显示这个过程。集-发极电压保持常数10V，基极电流从30到25μA，即△IB的值为5μA。向左边投影得到集电极电流相应的从7.0mA变为5.7mA，这表示△IC的值为1.3mA，相除得到βac为260。βac表示一种动态参数，也称交流β。 低频时βdc和βac没有明显的区别。本书的重点在βdc，不带下标dc的符号β表示直流电流增益，交流电流增益用βac表示。 例3根据图10-9，当UCE=4V，IB从20变到40μA，获得所需数值计算βac。 βac===130 在高频情况下双极型晶体管的交流电流增益开始减少。这种影响限制了晶体管使用的频率范围。增益带宽乘积就是交流电流增益下降到1时的频率值。增益带宽乘积的符号为fT。在高频使用中晶体管的规格是非常重要的。 电流增益β称作共