三極管的特性曲線是描述三極管各個(gè)電極之間電壓與電流關(guān)系的曲線，它們是三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律在管子外部的表現(xiàn)。三極管的特性曲線反映了管子的技術(shù)性能，是分析放大電路技術(shù)指標(biāo)的重要依據(jù)。三極管特性曲線可在晶體管圖示儀上直觀地顯示出來(lái)，也可從手冊(cè)上查到某一型號(hào)三極管的典型曲線。

三極管共發(fā)射極放大電路的特性曲線有輸入特性曲線和輸出特性曲線，下面以NPN型三極管為例，來(lái)討論三極管共射電路的特性曲線。

1、輸入特性曲線

輸入特性曲線是描述三極管在管壓降UCE保持不變的前提下，基極電流iB和發(fā)射結(jié)壓降uBE之間的函數(shù)關(guān)系，即

（5-3） 三極管的輸入特性曲線如圖5-6所示。由圖5-6可見(jiàn)NPN型三極管共射極輸入持性曲線的特點(diǎn)是： BE雖己大于零，但iB幾乎仍為零，只有當(dāng)uBE的值大于開(kāi)啟電壓后，iB的值與二極管一樣隨uBE的增加按指數(shù)規(guī)律增大。硅晶體管的開(kāi)啟電壓約為0.5V，發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓Von約為0.6～0.7V；鍺晶體管的開(kāi)啟電壓約為0.2V，發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓約為0.2～0.3V。  CE=0V，UCE=0.5V和UCE=1V的情況。當(dāng)UCE=0V時(shí)，相當(dāng)于集電極和發(fā)射極短路，即集電結(jié)和發(fā)射結(jié)并聯(lián)，輸入特性曲線和PN結(jié)的正向特性曲線相類似。當(dāng)UCE=1V，集電結(jié)已處在反向偏置，管子工作在放大區(qū)，集電極收集基區(qū)擴(kuò)散過(guò)來(lái)的電子，使在相同uBE值的情況下，流向基極的電流iB減小，輸入特性隨著UCE的增大而右移。當(dāng)UCE>1V以后，輸入特性幾乎與UCE=1V時(shí)的特性曲線重合，這是因?yàn)閂cc＞lV后，集電極已將發(fā)射區(qū)發(fā)射過(guò)來(lái)的電子幾乎全部收集走，對(duì)基區(qū)電子與空穴的復(fù)合影響不大，iB的改變也不明顯。 CE必須大于l伏，所以，只要給出UCE=1V時(shí)的輸入特性就可以了。

2、輸出特性曲線

輸出特性曲線是描述三極管在輸入電流iB保持不變的前提下，集電極電流iC和管壓降uCE之間的函數(shù)關(guān)系，即

（5-4） 三極管的輸出特性曲線如圖5-7所示。由圖5-7可見(jiàn)，當(dāng)IB改變時(shí)，iC和uCE的關(guān)系是一組平行的曲線族，并有截止、放大、飽和三個(gè)工作區(qū)。  （1）截止區(qū) IB=0持性曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。此時(shí)晶體管的集電結(jié)處于反偏，發(fā)射結(jié)電壓uBE＜0，也是處于反偏的狀態(tài)。由于iB＝0，在反向飽和電流可忽略的前提下，iC=βiB也等于0，晶體管無(wú)電流的放大作用。處在截止?fàn)顟B(tài)下的三極管，發(fā)射極和集電結(jié)都是反偏，在電路中猶如一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。 實(shí)際的情況是：處在截止?fàn)顟B(tài)下的三極管集電極有很小的電流ICE0，該電流稱為三極管的穿透電流，它是在基極開(kāi)路時(shí)測(cè)得的集電極-發(fā)射極間的電流，不受iB的控制，但受溫度的影響。 （2）飽和區(qū) 在圖5-4的三極管放大電路中，集電極接有電阻RC，如果電源電壓VCC一定，當(dāng)集電極電流iC增大時(shí)，uCE=VCC-iCRC將下降，對(duì)于硅管，當(dāng)uCE 降低到小于0.7V時(shí)，集電結(jié)也進(jìn)入正向偏置的狀態(tài)，集電極吸引電子的能力將下降，此時(shí)iB再增大，iC幾乎就不再增大了，三極管失去了電流放大作用，處于這種狀態(tài)下工作的三極管稱為飽和。 規(guī)定UCE＝UBE時(shí)的狀態(tài)為臨界飽和態(tài)，圖5-7中的虛線為臨界飽和線，在臨界飽和態(tài)下工作的三極管集電極電流和基極電流的關(guān)系為：           （5-1-4） 式中的ICS，IBS，UCES分別為三極管處在臨界飽和態(tài)下的集電極電流、基極電流和管子兩端的電壓（飽和管壓降）。當(dāng)管子兩端的電壓UCE＜UCES時(shí)，三極管將進(jìn)入深度飽和的狀態(tài)，在深度飽和的狀態(tài)下，iC=βiB的關(guān)系不成立，三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于正向偏置會(huì)導(dǎo)電的狀態(tài)下，在電路中猶如一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)。 三極管截止和飽和的狀態(tài)與開(kāi)關(guān)斷、通的特性很相似，數(shù)字電路中的各種開(kāi)關(guān)電路就是利用三極管的這種特性來(lái)制作的。 （3）放大區(qū) 三極管輸出特性曲線飽和區(qū)和截止區(qū)之間的部分就是放大區(qū)。工作在放大區(qū)的三極管才具有電流的放大作用。此時(shí)三極管的發(fā)射結(jié)處在正偏，集電結(jié)處在反偏。由放大區(qū)的特性曲線可見(jiàn)，特性曲線非常平坦，當(dāng)iB等量變化時(shí)，iC幾乎也按一定比例等距離平行變化。由于iC只受iB控制，幾乎與uCE的大小無(wú)關(guān)，說(shuō)明處在放大狀態(tài)下的三極管相當(dāng)于一個(gè)輸出電流受IB控制的受控電流源。 上述討論的是NPN型三極管的特性曲線，PNP型三極管特性曲線是一組與NPN型三極管特性曲線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的圖像。
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