晶体管输出特性曲线

输出特性曲线

集电区：面积较大
B 基极
C 集电极
N P N
E 发射极
基区：较薄，掺杂浓度低
发射区：掺杂浓度较高
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图2-2 几种常见三极管的外形图
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2.1 半导体三极管
2.1.2 三极管的基本工作原理
c
晶体管在电路中工作时，为了正常地发挥其电流放大作用，必须给它的
c区 N
IC mA
RC USC V UCE
USB
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2.1 半导体三极管
2.1.2 三极管的基本工作原理
通常晶体管在放大电路中的连接方式有三种,如图所示，它们分别称为共基极接法、共发射极接法和共集电极接法。
(a)共基极；
(b)共射极；
(c)共集电极
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2.1 半导体三极管
。4
3
当UCE大于一定的数值时， IC只与IB有关，IC=IB , 且 IC = 100IBA。此区域称为线性放大区。
80A
2
此区域中 : IB=0 , IC=ICEO1, UBE< 死区电压,，称为截止区。
60A
40A
20A
IB=0
3
6 9 12 UCE(V)
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2.1.2 三极管的基本工作原理
半导体三极管具有的电流放大功能，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。图示是共发射极放大电路。
R b1 Cb1
+
u-i
+ VCC
Rc
Cb2
.
T
+
uo
RL -
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三极管输入输出特性曲线的测试

国家工科电工电子基础教学基地
国家级实验教学示范中心
现代电子技术实验
一.实验目的
进一步熟悉晶体管图示仪的面板旋钮。 1. 进一步熟悉晶体管图示仪的面板旋钮。掌握晶体管输入输出特性的图测方法。 2. 掌握晶体管输入输出特性的图测方法。掌握用晶体管特性曲线求参数的方法用晶体管特性曲线求参数的方法。 3. 掌握用晶体管特性曲线求参数的方法。
工程上近似为一条输入特性曲线
o
vON vBE
vBE
2.共射输出特性曲线 2.共射输出特性曲线以输入口电流iB为参变量，反映输出口iC与vCE的函以输入口电流i 为参变量，反映输出口i 数关系曲线。数关系曲线。
iC = f ( v C E )
iB5 iB4 iB3 iB2 iB1
IB =常数
IC β= IB
、 β = ∆I C
VCE = 5V
∆I B
。
VCE = 5V
=5V，设VCE =5V，适当选择和记录IBQ
ebc
1008：NPN型 1008：NPN型
IC β= IB
∆I C β= ∆I B
iC
△ IB
VCE = 5V
△ IC
I B = 10µ A I B = 8µ A
I B = 4µ A
iC
O
uCE
3.三极管输出特性测试电路 3.三极管输出特性测试电路
iB0 iB1 iB2 iB3
Y轴轴
半导体特性图示仪操集电作极电面源板
X轴轴
阶梯电源测试台
β
三、实验内容
1．晶体管输出特性的测量
（1）调节图示仪有关控制旋钮，测绘输出特性曲线。调节图示仪有关控制旋钮，测绘输出特性曲线。（2）在曲线上标出饱和区、截止区和放大区。在曲线上标出饱和区、截止区和放大区。（3）测量反向击穿电压 BVCEO（基极开路，功耗电阻取5 kΩ）基极开路，功耗电阻取5 kΩ （4）测量

基于 STM32的晶体管特性曲线测试仪

基于 STM32的晶体管特性曲线测试仪刘士兴;刘宏银;赵博;鲁迎春;易茂祥【摘要】A transistor characteristic curve tester has been designed,which is based on STM32F103.The input ladder current of the base of the triode under test is implemented by adopting digital potentiometer,and the base drive current is 0-1 60 μA whose resolution is 0.1 μA.The regulation of the collector scanning voltage is achieved by the output of the three-terminal voltage regulator circuit which is controlled by embedded DAC, and the output ranges 0-30 V whose highest resolution is 3.18 mV.First of all,a sense resistor has been used to change the determined current into voltage ,which is amplified by instrumentation amplifier and sampled by the embedded ADC,also the median average filtering method has been used to filter the sampling disturbance. The measured parameters are processed by STM32F103 processor to map the input-output characteristic curve and have a real-time display of the amplification h FE on LCD.The tester also has the function of communication with PC which is convenient for further processing.%设计了一种以 STM32F103VET6为核心的晶体管输入输出特性曲线测试仪.通过数字电位器实现对待测三极管基极输入电流的阶梯控制,基极驱动电流0～160μA,分辨率达到0．1μA；通过内嵌 DAC 控制三端稳压电路的输出实现集电极扫描电压的调节,输出范围0～30 V,最高分辨率3．18 mV；电流的测量首先通过采样电阻转换为待测电压,经仪表放大器进行放大后由内嵌 ADC 进行采样,采用中位值平均滤波法滤除采样干扰.由 STM32F103VET6处理器对所测得参数运算处理,绘制晶体管输入输出特性曲线,通过 LCD实时显示晶体管特性曲线及放大倍数 h FE 值；测试仪还具有与上位机通信的功能,方便实现对所测数据做进一步处理.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】5页(P86-90)【关键词】晶体管特性曲线;嵌入式处理器;数字滤波;LCD 显示【作者】刘士兴;刘宏银;赵博;鲁迎春;易茂祥【作者单位】合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】TN32晶体管特性曲线图示仪能够测量半导体晶体管的静态参数［1］，显示晶体管的输入、输出特性曲线，在高校电子信息类专业的教学中获得了广泛的应用［2］。

三极管共射放大特性

BJT有放大作用。这时 IB>0; IC=IBβ UCE=UCC-ICRC
小结：放大区：三极管正常工作，ic=ibβ 饱和区：uce很小的时候，就进入饱和区了，在饱和区ic不等于βib,不是线性增加的。而且由于uce分压很小，所以视为三极管导通。截止区：ib很小的时候就进入截止区了，因为ib很小的时候等价于vb很小，vb如果不足以达到0.7v,PN结就不会导通，所以三极管就相当于一个很大的电阻。
谢谢观赏！
2020/11/5
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此时晶体管的集电结处于反偏，发射结电压uBE＜0，
也是处于反偏的状态。由于iB＝0，在反向饱和电流可忽略的前提下，iC=βiB也等于0，晶体管无电流的放大作用。处在截止状态下的三极管，发射结和集电结都是反偏，在电路中犹如一个断开的开关。实际的情况是：处在截止状态下的三极管集电极有很小的电流ICE0，该电流称为三极管的穿透电流，它是在基极开路时测得的集电极-发射极间的电流，
以了。
2、输出特性曲线
输出特性曲线是描述三极管在输入电流iB保持不变的前提下，集电极电流 iC和管压降uCE之间的函数关系，即
三极管的输出特性曲线如下图
所示。由图可见，当IB改变时，iC和uCE
的关系是一组平行的曲线族，并有截止、放大、饱和三个工作区。
（1）截止区 IB=0特性曲线以下的区域称为截止区。
约为0.1V，发射结导通电压约为0.2～0.3V。
的情况。 CE=0V，UCE=0.5V和UCE=1V
当UCE=0V时，相当于集电极和发射极短路，即集电结和发射结并联，输入特性曲线和PN结的正向特性曲线相类似。
当UCE=1V，集电结已处在反向偏置，管子工作在放大区，集电极收集基区扩散过来的电子，使在相

用示波器演示三极管输出特性曲线-设计应用

用示波器演示三极管输出特性曲线-设计应用一、系统框图及测量原理三极管输出特性曲线描述的是在基极电流IB不变情况下，UCE与lC之间的关系曲线。

由于示波器是一种电压测量仪器，集电极电流只有转化为电压才能由示波器显示。

CH2通道测量采样电阻上的压降作为示波器的Y轴输入（IC），CHl通道测量集电极电压作为X 轴输入（UCE），示波器工作在X-Y模式可测得三极管的特性曲线。

当基极电流IB为某一恒流时（本设计将实现步进电流源为：25、50、75、100、125、150、175、200uA共八个步进值），在集电极施加同步的锯齿波，即可观测到晶体管的输出特性曲线。

图1为系统框图，主要由同步信号、步进电流源电路、锯齿波电路等组成；图2为用示波器扩展为晶体管特性图示仪的原理示意图。

图1系统框图图2晶体管特性图示仪二、系统电路原理图1.同步信号产生电路图3中的ICl（555）及外围器件组成多谐振荡电路。

设RWl 及R10的等效电阻为R10.则ICl的Q输出端高电平时间为t1=0.7R10×C1（因为此时的充电回路是：+5V→RWl→R10→D1→C1→GND）。

其宽度约为几十微秒，Q 输出端低电平时间为t2=0.7R11×C1≈1mS（因为此时的放电回路是：C1→R11→D2→555的7脚内部三极管→GND）。

该多谐振荡电路作为步进电流源电路和锯齿波电路的同步信号。

图3系统电路原理图2.锯齿波电路的设计图3中的T1、T2、T3、ICl及外围器件组成锯齿波电路。

设RW2及R17的等效电阻为R17,流过T1发射极电流i1=0.7V,R17是一恒电流，当T2截止时，这一恒电流对电容C1充电，使得电容两端的电压线性增加。

通过同步信号产生电路输出同步脉冲控制三极管T2的开关状态，当三极管T2截止时。

恒流源对电容C1充电；当T2导通时，电容C1对三极管T2快速放电；从而产生线性锯齿波。

为了提高电路的带载能力。

三极管特性曲线

知识仓库生活本很简单，简单的想法做简单的事情.主页博客相册|个人档案|好友查看文章三极管特性曲线2008-08-14 10:50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U BE维持不同的定值时，U BE和I B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：I B＝f（U BE）| Uc E = 常数GS0120由图Z0119可以看出这簇曲线，有下面几个特点：（1）U BE = 0的一条曲线与二极管的正向特性相似。

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

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

这是因为U CE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I B减小。

如保持I B为定值，就必须加大U BE，故使曲线右移。

当U CE较大时（如U CE＞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U CE 再增加，I B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。

晶体管共射输出特性曲线

作者：尹顺云
作者机构：云南玉溪师专物理系玉溪653100
出版物刊名：玉溪师范学院学报
页码： 10-11页
主题词：输出特性曲线;晶体管;发射电子;函数关系;晶体三极管;共射;线性增长;恒流特性;集电极电流;共发射极
摘要：晶体三极管共发射极输出特性曲线是指基极电流i_B一定时,集电极电流i_C和集电极——发射极间压v_CE的函数关系曲线。

函数关系为ic=f(v_CE) IB=常数 v_CE∠1伏以下——ic 受控于v_CE线性增长陡,漂移过C结的电子随v_CE相应场力增大而增大。

i_C失控于i_B如图OA 段。

v_CE∠1伏以上——i_C授控于i_B线性增长,v_CF的电场力够强,e区发射电子在B区复合形成I_B少,场力吸过C结形成I_C的多,其比例固定为p,v_BE稍增,复合的I_B增大,I_C也正比地增大。

i_C失控于v_CE如图AB段,v_CE在1伏以上增大,i_C几乎不变,曲线近平行于v_CE轴——恒流特性。

晶体管的三种工作状态及其使用

晶体管的三种工作状态及其使用
晶体管的输出特性曲线中可将晶体管分为三个工作区，即截止区、放大区和饱和区。

从晶体管的三个工作区域可以看到，晶体管主要有电流放大作用，放大区是三极管在信号放大电路中使用的区域;而截止区和饱和区则是在逻辑电路中广泛使用。

在截止区工作时，相当于CE间断开，而在饱和区工作时，C日间电压Uc很小，相当于导通。

即当丽体管交替地工作在截止和饱和导通状态时,集一射极间相当于一个开关，并且是相当于受基极电流I控制的开关，如同受线圈电流控制的继电器触点一样。

I很小或为0时，晶体管截止，相当于开关断开;而控制I较大时，晶体管饱和，相当于开关接通。

晶体管的开关作用广泛应用于脉冲数字电路，也应用于控制系统作电子开关。

它是一种无触点开关，工作频率高，速度快，寿命长。

无任哪种使用区域，晶体管的主要参数,特别是集电极最大允许耗散功率Pcm集电极最大允许电流IcM、集一射极反向击穿电压U(BRCEO 等参数要控制在一定范围内，确保晶体管的工作安全。

另外，由于晶体管受温度影响大，使用环境要充分考虑。