最新三极管的特性曲线
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三极管输出特性曲线
三极管输出特性曲线是指在一定的电压下,三极管的输出电流与输入电压之间的变化关系,即从输入电压到输出电流的变化过程。
一般来说,三极管的输出特性曲线分为三部分:正向增益区、正向饱和区和反向饱和区。
正向增益区是指当输入电压逐渐增加时,输出电流也随之增加,呈现出正向对数增益的特性。
正向饱和区是指当输入电压超出一定的限制时,输出电流不再增加,而是保持不变。
反向饱和区是指当输入电压低于一定的限制时,输出电流会降低,直至反向饱和。
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:。
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0和1伏两种情况下,调整RP1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=0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=1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=1伏那条曲线非常接近,通常按UCE=1伏的输出特性曲线分析。
图3 UCE=0时的等效电路图4 3AX52B的输入特性曲线图4是3AX52B锗三极管的输入特性,注意横坐标是-UBE,这是指PNP型锗管的基极电位低于发射极电位。
可见,锗管和硅管它们的输入特性曲线都是非线性的,都有“死区”,锗管和硅管相比,锗管在较小的UBE值下,就可使发射结正偏导通。
当三极管在正常放大状态时,以发射极作为公共端,则NPN型硅管UBE约为0.7伏,PNP锗管UBE 约为-0.3伏。
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。
实验报告课程名称: 电路与电子实验Ⅱ 指导老师: yyy 成绩:__________________ 实验名称: 三极管特性曲线测量 实验类型: 模电 同组学生姓名: 一、实验目的 二、实验原理 三、实验接线图 四、实验设备 五、实验步骤 六、实验数据记录 七、实验数据分析 八、实验结果或结论一、实验目的1.理解二极管的单向导通性2.理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理3.理解三极管的输入、输出伏安特性4.学习三极管伏安特性的手工测试方法5.了解二极管、三极管特性的自动测量6.通过整流电路的实验,加深理解二极管单向导电特性,学习二极管在整流电路中的工作特性二、实验内容1.测量二极管的伏安特性 2. 测量三极管的输入伏安特性 3.测量三极管的输出伏安特性 4. 二极管三极管特性的自动化测量5.全波整流电路,输出分别接电阻、电容以及电阻电容并联时,测量输入输出;验证滤波效果。
三、实验原理1. 二极管伏安特性:(1) 单向导电性(2)伏安特性受温度影响 二极管重要参数:(1) 最大整流电流IF(2)反向击穿电压V(BR) (2) 反向电流IR二极管PN 结特性决定了二极管的单向导电性 2. 三极管伏安特性:E 、B 、C---发射极,基极,集电极● 共射极输入特性:()|CE B BE v C i f v == ● 共射极输出特性: ()|B C CE i C i f v ==饱和区、放大区、截止区A.输入特性曲线输入特性曲线是指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 v 维持固定值时,基极、发射极之间的电压BE v 和基极电流B i 之间的关系曲线。
当CE v =0V 时,类似于发射结的正向伏安特性曲线。
随着CE v 增大,特性曲线右移。
B.输出特性曲线输出特性曲线是指在三极管共射极连接的情况下,当三极管的基极电流B i 维持固定值时,集电极、发射极之间的电压CE v 和集电极电流C i 之间的关系曲线。