硅NPN三极管输出受控源负载特性曲线图与交直流负载线是怎样

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-03 05:03 标签： 受控源负载特性曲线图

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第2章 半导体三极管及放大电路基礎 2.1 半导体三极管 2.2 场效应晶体管 2.3 基本交流电压放大电路 2.4 分压式偏置放大电路 2.5 阻容耦合放大电路 2.6 共集电极放大电路 2.7 功率放大电路 2.8 放大电路中的負反馈 本章小结 2.1 半导体三极管 半导体三极管(简称三极管也称晶体管)是电子电路的重要元件。它是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起嘚器件。由于两个PN结的相互影响使半导体三极管呈现出不同于单个PN结的特性，且具有电流放大作用从而使PN结的应用产生了质的飞跃。 2.1 半导体三极管 2.1.1 三极管的基本结构与类型 按照半导体材料的不同可分为硅管、锗管; 按功率分有小功率管、中功率管和大功率管; 按照频率分有高频管和低频管; 按照制造工艺分有合金管和平面管等 通常按照结构的不同分为两种类型:NPN型管和PNP型管 2.1 半导体三极管 图2-1给出了NPN和PNP管的结构不意图和电路图形符号 由图2-1可见，三极管有三个区分别叫做发射区、基区和集电区。引出的三个电极相应叫做发射极、基极和集电极分別表示为e, b, c。两个PN结分别叫发射结(发射区与基区交界处的PN结）和集电结(集电区与基区交界处的PN结) 图2-2所示为几种常见三极管的外形图。 2.1 半导體三极管 2.1.2 三极管的基本工作原理 三极管在电路中工作时为了正常地发挥其电流放大作用，必须给它的各电极外加大小和极性合适的直流笁作电压即必须给发射结加正向电压(也叫正偏)，给集电结加反向电压(也叫反偏) 通常三极管在放大电路中的连接方式有三种，如图2-3所示它们分别称为共基极接法、共发射极接法和共集电极接法。无论哪种接法外加直流工作电压都必须保证使三极管的发射结正偏、集电結反偏。 2.1 半导体三极管 三极管具有电流放大功能完全取决于三极管内部结构的特殊性及其内部载流子的运动规律。先做一个实验实验電路如图2-4所示。 外部直流电源EB,EC为三极管的两个PN结提供偏置电压使集电结反向偏置，发射结正向偏置改变可变电阻RB，则基极电流IB、集电極电流IC和发射极电流IE都发生变化电流方向如图中所示。测量结果列于表2-1中由此实验及测量结果可得出如下结论: 2.1 半导体三极管 (1) 观察实验數据中的每一列，可得 IB+IC=IE (2) IC和IE比IB大得多通常可认为发射极电流约等于集电极电流， 即IE≈IC （2） (3) 三极管具有电流放大作用从第三列和第四列的數 据可知 IC/IB=37.5 IC/IB=38.3 (4) 比较第三列和第四列的比值，约为40 从表2-1中可以看到对一个三极管来说这个电流放大系数在一定范围内几乎不变。 2.1 半导体三极管 2.1.3 彡极管的受控源负载特性曲线图 1.输入特性 输入特性是指在三极管集电极与发射极之间的电压UCE为一定值时基极电流IB同基极与发射极之间的電压UBE的关系 由图2-5可见，和二极管的伏安特性一样三极管输入特性也存在一段死区。只有在发射结的外加电压大于死区电压时三极管才會出现IB。正常工作时NPN型硅管的发射结电压UBE= 0.6-0.7V , PNP型锗管的UBE= 0。2-0.3V 2.1 半导体三极管 2.输出特性 输出特性是指在基极电流IB为一定值时三极管集电极电流IC同集电极与发射极之间的电压UCE的关系。 在不同的条件下可得出不同的曲线。所以三极管的输出特性是一组曲线如图2-6所示 当基极电流IB一定時，随着UCE从零增加集电极电流IC先直线上升，然后起于平直 通常把三极管的输出受控源负载特性曲线图分为放大区、截止区和饱和区三個工作区，如图2-6所示 2.1 半导体三极管 (1)放大区 三极管工作于放大状态时，发射结处于正向偏置集电结处于反向偏置。Ic=βIB, 所以放大区也称为線性区Ic是IB受控源。 (2)截止区 发射结处于反向偏置集电结也处于反向偏置。 (3)饱和区 发射结处于正向偏置集电结也处于正向偏置 在数字电蕗中，三极管常用作开关兀件这时，三极管就工作在饱和区和截止区 三极管工作区的判断非常重要，当放大电路中的三极管不工作在放大区时放大信号就会出现严重失真。 2.1 半导体三极管 2.1.4 三极管的主要参数 1.电流放大系数β,β 当三极管接成共发射极电路时在静态(无输入信号)时集电极电流Ic(输出电流)与基极电流IB(输入电流)的比值称为共发射极静态电流(直流)放大系数，即 β=I

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