三极管特性曲线和参数

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：。

三极管特性曲线是衡量三极管工作性能的有效方法。

它由四种基本特性曲线构成，分别为正向电压降-电流特性曲线，反向电压降-电流特性曲线，正向电压降势垒曲线和反向电压降势垒曲线。

首先来看正向电压降-电流特性曲线，它会反映出三极管在正向电压降下的电流特性。

随着正向电压的增加，电流也会随之增加，当正向电压达到一定程度时，电流开始减少，而且最终会趋向于一个极限值。

接下来是反向电压降-电流特性曲线，它会反映出三极管在反向电压降下的电流特性。

当反向电压增加时，电流会随之减小，并最终趋向于一个极小值。

正向电压降势垒曲线反映了三极管在正向电压降下的势垒特性。

当正向电压增加时，势垒会随之增加，当正向电压达到一定程度时，势垒开始减少，最终会趋向于一个极限值。

最后是反向电压降势垒曲线，它反映了三极管在反向电压降下的势垒特性。

当反向电压增加时，势垒也会随之减少，最终会趋向于一个极小值。

以上就是三极管特性曲线的基本介绍，由四种基本特性曲线构成，反映了三极管在正反向电压降下的电流和势垒特性。

通过分析三极管特性曲线，可以更清楚地理解三极管的工作原理，并可以更好地掌握其工作性能。

三极管的特性曲线型1、输入特性曲线在三极管共发射极连接的情况下，当集电极与发射极之间的电压UCE 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。

一般情况下，当UCE≥1V时，集电结就处于反向偏置，此时再增大UCE对iB的影响很小，也即UCE＞1V以后的输入特性与UCE＝1V的一条特性曲线重合，所以，半导体器件手册中通常只给出一条UCE≥1V时的输入特性曲线，如图所示。

输入特性曲线的数学表达式为：iB＝f（uBE）| UCE = 常数三极管的输入特性曲线与二极管的伏安特性曲线很相似，也存在一段死区，硅管的死区电压约为0.5V，锗管的死区电压约为0.2V。

导通后，硅管的UBE约为0.7V，锗管的UBE约为0.3V。

2、输出特性曲线输出特性是指以基极电流IB为常数，输出电压uCE和输出电流iC之间的关系，即：iC＝f（uCE）|IB =常数。

对于不同的IB，所得到的输出特性曲线也不同，所以，三极管的输出特性曲线是一簇曲线。

根据三极管的工作状态不同，可以将输出特性分为三个区域，如图所示。

硅管的管压降为0.7V；锗管的管压降为0.3V。

（1）截止区：指IB=0的那条特性曲线以下的区域。

在此区域里，三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态，三极管失去了放大作用，集电极只有微小的穿透电流ICEO。

（2）饱和区：指紫色区域。

在此区域内，对应不同IB值的输出特性曲线族几乎重合在一起。

也就是说，UCE较小时，IC虽然增加，但IC增加不大，即IB失去了对IC的控制能力。

这种情况，称为三极管的饱和。

饱和时，三极管的发射结和集电结都处于正向偏置状态。

三极管集电极与发射极间的电压称为集－射饱和压降，用UCES表示。

UCES很小，通常中小功率硅管UCES＜0.5V。

紫色区域右边缘线称为临界饱和线，在此曲线上的每一点应有|UCE| = |UBE|。

它是各特性曲线急剧拐弯点的连线。

在临界饱和状态下的三极管，其集电极电流称为临界集电极电流，用Ics表示；其基极电流称为临界基极电流，用IBS表示。

晶体三极管的输入、输出特性曲线三极管的特性曲线是指三极管各极上的电压和电流之间的关系曲线，是三极管内部性能的外部表现。

从使用三极管的角度来说，了解它的特性曲线是重要的。

由于三极管有两个PN结，因此它的特性曲线不像二极管那样简单。

最常用的有输入特性和输出特性曲线两种，在实际应用中，通常利用晶体管特性图示仪直接观察，也可用图1的电路开展测试逐点描绘。

（一）输入特性曲线输入特性是指，当三极管的集电极与发射极之间电压UCE保持为某一固定值时，加在三极管基极与发射极之间的电压UBE与基极电流IB之间的关系。

以3DG130C为例，按图1实验电路测试。

当UCE分别固定在O和1伏两种情况下，调整RPl测得的IB和UBE的值，列于表1。

它的输入特性曲线，如图2所示。

为了说明输入特性，图中画出两种曲线，表示UCE不同的两种情况。

但两条线不会同时存在。

图1晶体三极管输入、输出特性实验电路图2晶体三极管输入特性曲线表1三极管输入特性数据1.当UCE = O伏时，也就是将三极管的集电极与发射极短接，如图3所示，相当于正向接法的两个并联二极管。

图2中曲线A的形状跟二极管的正向伏安特性曲线非常相似，IB和UBE 也是非线性关系。

2.当UCE=I伏时，集电结反偏，产生集电极电流IC, 在一样的UBE条件下，基极电流IB就要减小。

（图2中a点降到b 点），因此曲线B相对曲线A右移一段距离。

可见，UCE 对IB有一定影响。

当UCE>1伏以后，IB与UCE几乎无关，其特性曲线和UCE = I优那条曲线非常接近，通常按UCE = I 伏的输出特性曲线分析。

图3 UCE=O时的等效电路图4 3AX52B的输入特性曲线图4是3AX52B错三极管的输入特性，注意横坐标是一UBE,这是指PNP型错管的基极电位低于发射极电位。

可见，错管和硅管它们的输入特性曲线都是非线性的，都有“死区”, 错管和硅管相比，错管在较小的UBE值下，就可使发射结正偏导通。

输出特性曲线
当基极电流I B一定时，集电极与发射极之间的电压U CE(也称管压降)与集电极电流I C之间的关系曲线，称为三极管的输出特性曲线。

每取一个I B 值，就有一条输出特性曲线与之对应，如用一组不同的I B值，就可得到图2-8所示的输出特性曲线族。

三极管的输出特性有以下特点：
①当U CE=0时，I C=0，随着U CE的增大，I C跟着增大，当U CE大于1V左右以后，无论U CE怎么变化，I C几乎不变，所以曲线与横轴接近平行。

②当基极电流I B等值增加时，I C比I B增大得多，各曲线可以近似看成平行等距，各曲线平行部分之间的间距大小，反映了三极管的电流放大能力，间距越大，放大倍数越大。

从图中还可以看出，三极管的特性曲线可分为3个区域。

这3个区域对应。

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：（1）UBE = 0的一条曲线与二极管的正向特性相似。

这是因为UCE = 0时，集电极与发射极短路，相当于两个二极管并联，这样IB与UCE 的关系就成了两个并联二极管的伏安特性。

（2）UCE由零开始逐渐增大时输入特性曲线右移，而且当UCE的数值增至较大时（如UCE＞1V），各曲线几乎重合。

这是因为UCE由零逐渐增大时，使集电结宽度逐渐增大，基区宽度相应地减小，使存贮于基区的注入载流子的数量减小，复合减小，因而IB减小。

如保持IB为定值，就必须加大UBE ，故使曲线右移。

当UCE 较大时（如UCE ＞1V），集电结所加反向电压，已足能把注入基区的非平衡载流子绝大部分都拉向集电极去，以致UCE再增加，IB 也不再明显地减小，这样，就形成了各曲线几乎重合的现象。

（3）和二极管一样，三极管也有一个门限电压Vγ，通常硅管约为0.5～0. 6V，锗管约为0.1～0.2V。

二、输出特性曲线输出特性曲线如图Z0120所示。

测试电路如图Z0117。

输出特性曲线的数学表达式为：由图还可以看出，输出特性曲线可分为三个区域：（1）截止区：指IB=0的那条特性曲线以下的区域。