晶体三极管输入和输出特性.ppt

2 1晶体三极管输入和输出特性 2 1 4三极管的输入和输出特性 2 1 5三极管主要参数 2 1 6三极管的简单测试 1 5 3特性曲线 IC V UCE UBE RB IB EC EB 实验线路 下一页 上一页 首页 一 输入特性 工作压降 硅管UBE 0 6 0 7V 锗管UBE 0 2 0 3V 死区电压 硅管0 5V 锗管0 2V 1 5 下一页 上一页 首页 3 三极管共射组态的输入特性曲线 BJT的输入特性曲线为一组曲线 2 1 4三极管的输入和输出特性 集射极之间的电压VCE一定时 发射结电压VBE与基极电流IB之间的关系曲线 一 共发射极输入特性曲线 5 VBE与IB成非线性关系 由图可见 1 当VCE 2V时 特性曲线基本重合 2 当VBE很小时 IB等于零 三极管处于截止状态 3 当VBE大于门槛电压 硅管约0 5V 锗管约0 2V 时 IB逐渐增大 三极管开始导通 4 三极管导通后 VBE基本不变 硅管约为0 7V 锗管约为0 3V 称为三极管的导通电压 图2 1 9共发射极输入特性曲线 1 5 3特性曲线 IC V UCE UBE RB IB EC EB 实验线路 下一页 上一页 首页 饱和区 1 5 截止区 放大区 有三个区 下一页 上一页 首页 三 三极管特性曲线 讲授40分钟 2 三极管共射组态的输出特性曲线 饱和区 截止区 在放大区 iC随着iB按 倍成比例变化 晶体管具有电流放大作用 对输入信号进行放大就要使三极管工作在放大区 放大区的特点是 发射结正偏 集电结反偏 iC iB EC iB ICBO 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 5V时 即已开始截止 但为了使晶体管可靠截止 常使UBE 0 截止时集电结也处于反向偏置 UBC 0 此时 IC 0 UCE UCC 饱和区 3 饱和区 当UCE0 晶体管工作于饱和状态 在饱和区 IC和IB不成正比 此时 发射结也处于正向偏置 UCE 0 IC UCC RC 当uCE较小时 曲线陡峭 这部分称为饱和区 在饱和区 iB增加时iC变化不大 不同iB下的几条曲线几乎重合 表明iB对iC失去控制 呈现 饱和 现象 饱和区的特点是 发射结和集电结都正偏 三极管没有放大作用 在放大状态 当IB一定时 IC不随VCE变化 即放大状态的三极管具有恒流特性 输出特性曲线可分为三个工作区 1 截止区 条件 发射结反偏或两端电压为零 特点 2 饱和区 条件 发射结和集电结均为正偏 特点 称为饱和管压降 小功率硅管约0 3V 锗管约为0 1V 3 放大区 条件 发射结正偏 集电结反偏特点 IC受IB控制 即 第二章晶体三极管 输出特性曲线 饱和区 输出特性曲线可划分四个区域 返回特性曲线 条件 特点 放大区 条件 特点 截止区 条件 特点 发射结正偏 集电结正偏 IC受UCE影响 不受IB控制 UCE略增 IC显著增加 发射结正偏 集电结反偏 IC受IB控制 不受VCE控制 发射结反偏 集电结反偏 IC 0 IB 0 击穿区 0 反向击穿电压U BR CEO IC mA 饱和区 放大区 截止区 击穿区 U BR CEO 结合讲三极管的放大原理 安全工作区 第二章晶体三极管 特点 条件 发射结正偏 集电结正偏 IC不受IB控制 而受VCE影响 VCE略增 IC显著增加 返回特性曲线 饱和区 VBE 0 7V VCE 0 3V 第二章晶体三极管 放大区 VBE 0 7V VCE 0 3V 特点 条件 返回输出特性曲线 第二章晶体三极管 截止区 VBE 0 5V VCE 0 3V 特点 条件 发射结反偏 集电结反偏 IC 0 IB 0 返回输出特性曲线 第二章晶体三极管 击穿区 特点 VCE增大到一定值时 集电结反向击穿 IC急剧增大 集电结反向击穿电压 随IB的增大而减小 注意 IB 0时 击穿电压为V BR CEO IE 0时 击穿电压为V BR CBO V BR CBO V BR CEO 返回输出特性曲线 第二章晶体三极管 三极管安全工作区 最大允许集电极电流ICM 若IC ICM 造成 反向击穿电压U BR CEO 若UCE U BR CEO 管子击穿 UCE U BR CEO 最大允许集电极耗散功率PCM PC ICVCE 若PC PCM 烧管 PC PCM IC ICM 返回输出特性曲线 当晶体管饱和时 UCE 0 发射极与集电极之间如同一个开关的接通 其间电阻很小 当晶体管截止时 IC 0 发射极与集电极之间如同一个开关的断开 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 晶体管的三种工作状态如下图所示 第二章晶体三极管 三极管特性 具有正向受控作用 在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC 主要受正向发射结电压VBE的控制 而与反向集电结电压VCE近似无关 注意 NPN型管与PNP型管工作原理相似 但由于它们形成电流的载流子性质不同 结果导致各极电流方向相反 加在各极上的电压极性相反 第二章晶体三极管 从结构看 从电路符号看 无论是NPN还是PNP管 都有两个PN结 三个区 三个电极 除了发射极上的箭头方向不同外 其他都相同 但箭头方向都是由P指向N 即PN结的正向电流方向 三 三极管的工作状态及其外部工作条件 发射结正偏 集电结反偏 放大模式 发射结正偏 集电结正偏 饱和模式 发射结反偏 集电结反偏 截止模式 例子 最常用 用于开关电路中 第二章晶体三极管 总结 在放大电路中三极管主要工作于放大状态 即要求 发射结正偏 正偏压降近似等于其PN结的导通压降 集电结反偏 反偏压降远远大于其导通电压才行 对NPN管各极电位间要求 对PNP管各极电位间要求 Ve Vb Vc Ve Vb Vc 管子类型判别例子 黑板 第二章晶体三极管 发射结正偏 保证发射区向基区发射多子 发射区掺杂浓度 基区 减少基区向发射区发射的多子 提高发射效率 基区的作用 将发射到基区的多子 自发射结传输到集电结边界 基区很薄 可减少多子传输过程中在基区的复合机会 保证绝大部分载流子扩散到集电结边界 集电结反偏 且集电结面积大 保证扩散到集电结边界的载流子全部漂移到集电区 形成受控的集电极电流 总结 输出特性三个区域的特点 放大区 发射结正偏 集电结反偏 即 IC IB