三极管共射放大特性

1、三极管共射放大特性 1、输入特性曲线 输入特性曲线是描绘三极管在管压降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 三极管的输入特性曲线如以以下图所示。由图可见NPN型三极管共射极输入持性曲线的特点是： UBE虽己大于零，但iB几乎仍为零，只有当uBE的值大于开启电压后，iB的值与二极管一样随uBE的增加按指数规律增大。硅晶体管的开启电压约为，发射结导通电压Von约为；锗晶体管的开启电压约为，发射结导通电压约为。 的情况。 CE=0V，UCE=0.5V和UCE=1V 当UCE=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

2、相类似。 当UCE=1V，集电结已处在反向偏置，管子工作在放大区，集电极搜集基区扩散过来的电子，使在一样uBE值的情况下，流向基极的电流iB减小，输入特性随着UCE的增大而右移。 当UCE1V以后，输入特性几乎与UCE=1V时的特性曲线重合，这是因为VcclV后，集电极已将发射区发射过来的电子几乎全部搜集走，对基区电子与空穴的复合影响不大，iB的改变也不明显。 UCE必须大于l伏，所以，只要给出UCE=1V时的输入特性就可以了。 2、输出特性曲线 输出特性曲线是描绘三极管在输入电流iB保持不变的前提下，集电极电流iC和管压降uCE之间的函数关系，即 三极管的输出特性曲线如以以下图所示。由图可见

3、，当IB改变时，iC和uCE的关系是一组平行的曲线族，并有截止、放大、饱和三个工作区。 1截止区 IB=0特性曲线以下的区域称为截止区。 此时晶体管的集电结处于反偏，发射结电压uBE0，也是处于反偏的状态。由于iB0，在反向饱和电流可忽略的前提下，iC=iB也等于0，晶体管无电流的放大作用。处在截止状态下的三极管，发射结和集电结都是反偏，在电路中犹如一个断开的开关。 实际的情况是：处在截止状态下的三极管集电极有很小的电流ICE0，该电流称为三极管的穿透电流，它是在基极开路时测得的集电极-发射极间的电流，不受iB的控制,但受温度的影响。 截止区：e 结,c 结均为反偏，BJT无放大作用。这时IB

4、0;IC0;UCE=UCCICRCUCC,三极管c-e间承受的电压较高，而管子中流过的电流却很少，也即c-e 间的阻抗很大，如同开关的断开。 2饱和区 在如图的三极管放大电路中，集电极接有电阻RC，假设电源电压VCC一定，当集电极电流iC增大时，uCE=VCC-iCRC将下降，对于硅管，当uCE 降低到小于时，集电结也进入正向偏置的状态，集电极吸引电子的才能将下降，此时iB再增大，iC几乎就不再增大了，三极管失去了电流放大作用，处于这种状态下工作的三极管称为饱和。 规定UCEUBE时的状态为临界饱和态，如上图中的虚线为临界饱和线，在临界饱和态下工作的三极管集电极电流和基极电流的关系为： 式中的

5、ICS，IBS，UCES分别为三极管处在临界饱和态下的集电极电流、基极电流和管子两端的电压饱和管压降。 当管子两端的电压UCEUCES时，三极管将进入深度饱和的状态，在深度饱和的状态下，iC=iB的关系不成立，三极管的发射结和集电结都处于正向偏置会导电的状态下，在电路中犹如一个闭合的开关。三极管截止和饱和的状态与开关断、通的特性很相似，数字电路中的各种开关电路就是利用三极管的这种特性来制作的。 饱和区：e结、c结均为正偏，UCE=UCES很小。UCE的减小使C结搜集电子的才能减弱，也即e区发射有余，而c 极搜集缺乏，以致IC几乎不再随IB的增大而增大，BJT失去放大作用。因为UCES最小只能接

6、于零，所以由UCE=UCCICRC.可求出集电极饱和电流为ICS=Icmax=(uccUCES)/RCUCC/RC ，基极临界饱和电流为IBS=ICS/UCC/RC 当基极注入电流IB超过其临界值时，晶体管呈饱和状态。故判断管子饱和状态的方法为：假设IBIBS=UCC/RC时，那么晶体管饱和。 3放大区 三极管输出特性曲线饱和区和截止区之间的局部就是放大区。工作在放大区的三极管才具有电流的放大作用。此时三极管的发射结处在正偏，集电结处在反偏。由放大区的特性曲线可见，特性曲线非常平坦，当iB等量变化时，iC几乎也按一定比例等间隔 平行变化。由于iC只受iB控制，几乎与uCE的大小无关，说明处在放

7、大状态下的三极管相当于一个输出电流受IB控制的受控电流源。 上述讨论的是NPN型三极管的特性曲线，PNP型三极 管特性曲线是一组与NPN型三极管特性曲线关于原点对称的图像。 放大区： e 结正偏、c结反偏对于NPN型管，VCVB、VBVE.对于PNP型管，VCVB、VB0; IC=IB UCE=UCC-ICRC 小结： 放大区：三极管正常工作，ic=ib 饱和区：uce很小的时候，就进入饱和区了，在饱和区ic不等于ib,不是线性增加的。而且由于uce分压很小，所以视为三极管导通。 截止区：ib很小的时候就进入截止区了，因为ib很小的时候等价于vb很小，vb假设缺乏以到达0.7v,PN结就不会导

8、通，所以三极管就相当于一个很大的电阻。 课堂讨论： 饱和是指什么饱和？它是如何变到饱和的？它是放大的极限吗？iB增大的时候，UCE会减小VCC-ic*Rc，UCEUBE时进入饱和区，从图上可以看出，UCE越小，iC会越小 饱和需要分两种情况来考虑，其一是管子自身放大倍数小到达极限才能后，无法再继续放大，通俗说就是小马拉大车；还有一种就是电源能量提供缺乏，管子放大才能却很强，从而造成另一种大马拉小车的情况，这两种情况都会使得管子处于饱和状态。 在本图中这个饱和确实是电流被放到最大的情况，此时即便输入电流继续增加输出也不会增加，而是最大值输出，这样流过集电极电阻的电流就是最大值，使得Vc电压几乎接近于电源电压，Uce几乎为0v，刚好和截止状态的