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双极晶体管共基极、共发射极和共集电极静态工作特性曲线和测试电路

2017-9-7 15:35| 发布者: admin| 查看: 2| 评论: 0
摘要: 双极晶体管的静态工作特性是指它在特定接法中的输入特性,输出特性和电流增益特性。 一个晶体管共基极,共发射极和共继点击三种接法,因而有三组工作热性曲线来完整地描述其工作性能,由于晶体管的工作特性是其内部 ...

    双极晶体管的静态工作特性是指它在特定接法中的输入特性,输出特性和电流增益特性。
    一个晶体管共基极,共发射极和共继点击三种接法,因而有三组工作热性曲线来完整地描述其工作性能,由于晶体管的工作特性是其内部载流子运动的外部表现,起作用的因素很多,因而分散性较大,即便是型号相同的管子也会有较大差别。下面对三种工作特性进行详细说明(曲线仅供参考,在实际的应用中还需要进行测量)
    1.共基极特性
    PNP晶体管的一组典型共基极特性曲线和测试电路图


    这里输出特性是指以集电结电压UCB=0时,该特性即是发射结的正向伏安特性,UCB等于等值的时候,由于集电结空间电荷区的展宽使中性基区变窄,因而相同UEB对应的IE值升高,即输入特性曲线随着参量的升高向左移动。
    输出特性是指集电极为为参变量的IC-UBC的关系。当IE=0时,该特性就是集电极结的反向伏安特性。在集电结上有不超过其偏移电压值(对硅管为0.7V左右)的正偏压时,若IE≠0,则IC≠0,这就是集电内建电厂抽取正偏发射结注入基区的少数载流子造成的,因而在注入未停之时,只有用外加正偏压抵消内建电厂才能使用IC=0。电流增益特性又叫正向转移特性,是以UCB为参量的IC-IE关系。该特性既可直接测出亦可以从输出特性推算。
    2.共发射极特性
    举例PNP晶体管共发射极特性曲线和测试电路:


    电路中,输入特性是指以整个晶体管上的压降,即集电极发射极电压UCE为参变量时,基极电流IB与发射结电压UBE的关系。当UCE=0时,该特性相当于组成晶体管的两个PN结并联起来的正向伏安特性。由于IB仅是通过正偏发射结的电流的一部分。因此当UCE升高,岁IC部分变大,IB会减小,就是输入特性曲线随UCE升高而向右移。但是当UCE>1V左右之后,反偏集电结的分压比越来越大,由发射区注入基区的少数载流子绝大部分被集电结抽走,IC的增量很小,曲线大体重合。
    输出特性是指以IB为参变量的IC-UCE关系,由于UCE是两个PN结上的电压之和,IC的大小在很大程度上决定于UCE在两个结上的分配情况。当UCE较小时,例如小于1V时,如果UBE也很小,则UCE的作用将首先是提高发射结的正偏压,使IE随着UCE的提高而迅速增加。如果UBE已足够大,则UCE的作用将首先是抵消UBE对集电结的正向偏置。在其中建立起能从基区抽取少数载流子的反向电场,UCE的增加能明显改善集电极的收集能力。但是在发射结和集电结的都已进入正常工作状态之后,UCE将主要降落在集电结上,电流增益特性是以UCE为参变量的IC-IB关系,可以直接测量,也可以根据输出特性推算。
    3.共集电极特性

  (PNP晶体管的共集电极特性测试电路及输入特性曲线)


    以集电极作为晶体管的两个偏置电路的公共端的的接法叫共集电极接法,相应的晶体管工作特性叫共集电极特性。其输出特性和电流增益特性与共发射极接法中的这两大特性非常相近,因为一个晶体管IE和IC近似相等。而共集电极输出特性是指IB为参变量的IE-UCE关系,增益特性是以UCE为参变量的IE-IB关系。但是共集电极接法中的输入特性与共集电极接法和共发射接法的输入都不相同。这里输入特性定义以UCE为参变量的IB-UCB关系。由UCE=UCE-UBE,由此式克制,输入电压UCB升高会引起UBE下降,因此IB下降且幅度很大,当UBE下降到发射结的偏移电压值时,IB因IE接近于零而归零。

 

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