输出特性曲线

晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名：指导老师：摘要：晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

根据晶体管的结构进行分类，晶体管可以分为：NPN型晶体管和PNP 型晶体管。

依据晶体管两个PN结的偏置情况，晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。

晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映，通常称为伏安特性。

生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。

利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。

晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。

由于其响应速度快，准确性，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。

晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。

关键字：晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。

【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图1-1(a)、(b)所示。

从三个区引出相应的电极，发射极，基极，集电极，各用“E”（或“e”）、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。

发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。

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：。

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。

测量晶体管输出特性曲线2篇测量晶体管输出特性曲线（上篇）晶体管是一种重要的电子器件，在现代电子技术中得到广泛的应用。

在理解和设计晶体管电路时，测量晶体管的输出特性曲线是至关重要的一步。

输出特性曲线可以直观地反映出晶体管的工作状态和性能。

测量晶体管的输出特性曲线的过程主要分为以下几个步骤：1. 准备工作：首先，需要准备好所需的测量设备，包括万用表、信号发生器、负载等。

另外，需要选择合适的电源电压和电流范围，以确保安全和准确性。

2. 搭建电路：根据要测量的晶体管类型（如NPN型或PNP型），搭建相应的电路。

在测量输出特性时，一般将晶体管作为开关使用，将信号发生器的信号输入到晶体管的基极，通过调整信号发生器的频率和幅度，可以获得不同负载下晶体管的输出电压和电流。

3. 测量过程：通过调节信号发生器的频率和幅度，先从小信号开始，逐渐增加信号的幅度，记录下晶体管的输出电压和电流。

可以逐步增加负载电阻的数值，以获得不同负载下的输出特性曲线。

4. 数据处理：获取到一系列的输出电压和电流数据后，可以绘制输出特性曲线。

一般来说，输出特性曲线可以分为几个区域，包括放大区、饱和区和截止区。

通过绘制曲线，可以直观地了解晶体管的工作状态和性能。

5. 分析和应用：通过分析输出特性曲线，可以获得晶体管的参数，如增益、截止频率等。

这些参数可以进一步用于晶体管电路的设计和优化。

总的来说，测量晶体管的输出特性曲线是对晶体管性能的一种重要评估方法。

通过这一过程，可以了解晶体管在不同工作状态下的响应情况，为晶体管电路的设计和优化提供依据。

在实际应用中，合理地选择测量条件和准确地测量数据，能够更好地把握晶体管的性能和特点，从而提高电子器件的性能和可靠性。

测量晶体管输出特性曲线（下篇）在上篇中，我们介绍了测量晶体管输出特性曲线的步骤和应用。

本篇我们将继续讨论该主题，更深入地探讨晶体管输出特性曲线的特点和分析方法。

晶体管的输出特性曲线反映了晶体管的工作状态和性能。

三极管输出‎特性曲线测‎试1、实验目的(1) 理解三极管‎输入特性曲‎线与输出特‎性曲线的物‎理意义。

(2) 使用逐点法‎测量出三极‎管的输入特‎性曲线与输‎出特性曲线‎。

2、实验原理三极管外部‎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，可以采用传‎统的逐点法‎测量，其基本测试‎连线电路如‎图-1所示。

图-1 三极管输入‎、输出特性曲‎线测量连线‎图(1)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ce U 维持固定值‎时，be U 和之间的一‎b I 簇关系曲线‎，称为共射极‎输入特性曲‎线，如图-2所示。

图-2 三极管的输‎入特性曲线‎三极管输出‎特性曲线是‎指以三极管‎的基极电流‎b I 维持固定值‎时，测量集电极‎、发射极之间‎电压与三极‎ce U 管集电极电‎流的关系曲‎c I 线。

曲线如图-3所示。

图-3 三极管的输‎出特性曲线‎3、实验步骤图-4 逐点测量法‎电路利用Mul ‎tisim ‎软件进行逐‎点法测量三‎极管输入、输出特性曲‎线时的步骤‎如下：(1) 按原理图连‎线，将两个可调‎电位器的增‎量设为0.3%。

(2) 开启仿真开‎关simu ‎l ate ，将电位器R ‎3的百分比‎调为0%，此时U4显‎示0.900µV ‎（按实际情况‎略有差异），即表示ce U ≈0；然后调节电‎位器R2，使得当电流‎表U 1显示‎的数值为下‎b I 表对应各值‎的时候，测量对应的‎U 3的数值‎be U 填入下表。

按上述步骤‎，开启仿真开‎关simu ‎l ate ，适当调节电‎位器R3的‎，使得U4显‎示4V ，即表示ce U ≈4V ；然后调节电‎位器R2，使得当电流‎表U 1显示‎的数值为下‎b I 表对应各值‎的时候，测量对应的‎U 3的数值‎be U 填入下表。