晶体管的特性曲线
晶体管的输出特性曲线分为三个工作区
0.75
0.75
20
IC
Q2
0M
0
0
t
3
6
9
u / 12 CE V
电压放大倍数 0
3
6
9
uCE /V
Au =
Uom Uim =
Uo Ui t
UCE
uce (uo)
25
2. 用图解法分析非线性失真
iC / mA
iC / mA (1)静态工作点偏高引起饱和失真
ic正半周变平3
Q1
80 A
Q
IB = 60 A
0
t1 t2
t
0 0
Q2
uBE / V
t1
u uBE / V be
t2
t
27
(b)工作点偏低引起 ic 、 uce (uo)失真
iC = iB
iC / mA
80
iC / mA
3
2.25
2.25
60
1.5
1. 5
0.75
0.75
ic
0.25
0.25
0
t0
uo波形 0
t
3
6
截止失真
40
Q1
20
Q IB = 5 µA
60
2
40
1
20µA
IB=0 UCE/V
0 3 69
第10章 交流放大电路
10.1 基本放大电路的组成 10.2 放大电路的静态分析 10.3 放大电路的动态分析 10.4 静态工作点的稳定 10.5 射极输出器 10.6 差动放大器 10.7 功率放大电路
放大的概念(放大的对象是变化量) 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。
晶体管输入曲线详解
晶体管输入曲线详解
晶体管的输入特性曲线是描述在一定的管压降下，基极电流与基极-发射极电压之间的函数关系。
对于共射型晶体管，其输入特性曲线如下：
1. 当基极-发射极电压为0时，基极电流也为0。
2. 当基极-发射极电压逐渐增大时，基极电流也逐渐增大。
这是因为随着电压的增大，电子从基极注入到发射极的能量增大，使得更多的电子能够克服势垒，从基极注入到发射极。
3. 随着基极-发射极电压的增大，基极电流的增长速度逐渐减缓，直到达到饱和状态。
这是因为在高电压下，电子的注入速度已经达到极限，无法再增加。
4. 当基极-发射极电压继续增大时，基极电流保持不变，进入饱和区。
此时，即使电压再增大，也不会增加基极电流。
对于共基型晶体管，其输入特性曲线与共射型晶体管类似，但是增长速度更快，很快就会达到饱和状态。
需要注意的是，输入特性曲线只描述了晶体管的静态特性，而在实际应用中，还需要考虑动态特性的影响。
晶体管特性曲线测试电路
近代电子学实验之晶体管特性曲线测试电路2、锯齿波：幅度0—10V连线可调，输出极性可变。
3、阶梯波：3—10阶连线可调。
4、电压—电流变换器：0.001<=I1<=0.2(mA)，输出电流方向可变（每阶0.001<=Ib<=0.02(mA)）。
实验设计的基本原理：三极管特性曲线测量电路的基本原理：晶体三极管为电流控制器件，他们特性曲线的每一根表示当Ib一定时Vc与Ic的关系曲线，一簇表示不同Ib时Vc与Ic的关系曲线的不同关系曲线，就称为单晶体三极管的输出特性曲线，所以在晶体三极管的基级加上阶梯电流源表示不同 Ib。
在每级阶梯内测量集射极电压 Vc和集电极定值负载电阻上的电压 Vr,通过电压变换电路将 Vr换算成集电极电流 Ic, 以 Ic作为纵轴, Vc 为横轴, 在数字示波器上即可显示一条晶体管输出特性曲线。
示波器的地线与测量电路地不可相通。
即测量电路的稳压电源不能接大地。
（因为示波器外壳已接大地）晶体三极管特性曲线测量电路原理框图如下:框图在本测量电路中，两种波形的准确性直接影响到了输出曲线的好坏。
故在实验中需准确调整主要电阻电容的参数。
电阻R10右边输出的波形就是脉冲方波，之后经过U6积分后，在U6的6脚即可输出锯齿波。
电路中，R5和C1的参数会直接影响到输出锯齿波的波形好坏，所以应注意参数。
2、阶梯波产生部分电路产生阶梯波的原理：阶梯波电路如下, 十进制同步计数器 (异步清零 ) 74ls161构成八进制计数器, 将比较器 U1 输出矩形波接至其脉冲端作为触发信号,进行计数。
八进制计数器四位输出经过八位 DAC0832进行转换成八级阶梯波电压信号, 再经过放大电路进行放大。
电路中的与非门用于调节阶梯波的阶数，从而实现输出特性曲线中的曲线条数可调。
由于74ls161的输出Q0—Q3是四个数的组合，对于该电路使用二输入端与非门作为闸门控制，那么可以得到3—10阶之间的任意数字的阶梯。
晶体管的输入输出特性曲线详解
晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名：指导老师：摘要：晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
根据晶体管的结构进行分类，晶体管可以分为：NPN型晶体管和PNP 型晶体管。
依据晶体管两个PN结的偏置情况，晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。
晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映，通常称为伏安特性。
生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。
利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。
由于其响应速度快，准确性，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。
晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。
关键字：晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。
【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图1-1(a)、(b)所示。
从三个区引出相应的电极，发射极，基极，集电极，各用“E”（或“e”）、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。
晶体管的输入输出特性曲线详解
晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名：指导老师：摘要：晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
根据晶体管的结构进行分类，晶体管可以分为：NPN型晶体管和PNP 型晶体管。
依据晶体管两个PN结的偏置情况，晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。
晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映，通常称为伏安特性。
生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。
利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。
由于其响应速度快，准确性，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。
晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。
关键字：晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。
【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图1-1(a)、(b)所示。
从三个区引出相应的电极，发射极，基极，集电极，各用“E”（或“e”）、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。
晶体管特性曲线
晶体管特性曲线实验报告无910张昊2009011011一、实验目的1、了解测量双极型晶体管输出特性曲线的原理和方法。
2、熟悉脉冲波形的产生和波形变换的原理和方法。
3、熟悉各单元电路的设计方法。
最终目的是得到下面这条曲线：二、实验任务设计实现一个晶体管输出特性测试电路。
基本内容：完成窄脉冲、锯齿波、阶梯波、电压电流转换电路；选做内容1：在基本内容的基础上加装电路，能够测量双极型晶体管的输出特性；选做内容2：选做内容1的基础上实测晶体管，测量误差小于10%；改进电路，使其能测量PNP 型晶体管。
要求：1、矩形波频率不作严格要求，但必须高于800Hz, 占空比为4%～6%(在输出幅度50%处测量)，（输出电压幅度为V 20V或5V）。
2、电平阶梯波级数多于10 级，ΔV=1V，误差±10%。
或ΔV =0.5V，误差±10%。
三．电路及仿真分析用multisim进行仿真分析： 脉冲波产生电路：仿真分析结果：输出幅度满足要求。
计算占空比约为5.2%，符合误差。
锯齿波发生电路：幅度符合要求阶梯脉冲发生电路：两级差约为523mv，符合输出要求 电压电流转换电路：仿真：接10K电阻后电压差约为9.36mv，符合要求 减法器电路：四．实验数据及结果：用万用表测得为253左右五、思考题1、在框图（图4）中，被测晶体管发射结压降不同对测量结果会不会有影响？如果要求测量以发射结电压 为参变量的转移特性曲线，应如何修改电路？没有影响。
电压-电流转换电路为内阻极大的电流源，转换电路的输出电流（即晶体管可以将电压阶梯波通过一个电阻连接到路和阶梯波形成电路后，产生锯齿波扫描电压和阶梯基极电流，这是为什么？如果用锯齿基极阶梯电流，可以吗？为什么？ 是一个阶梯的高度。
随v 使T 导通， T 的集电极电流使T 的基极电流进一步加大，这种正反馈作用使T ，T 迅速饱梯波振荡电路分别产生锯齿扫描电压和基极阶梯电流，就无法保证上述条件，无法正确测量。
晶体管的共射特性曲线电子技术
晶体管的共射特性曲线 - 电子技术晶体管的特性曲线是描述晶体管各个电极之间电压与电流关系的曲线，它们是晶体管内部截流子运动规律在管子外部的表现，用于对晶体管的性能、参数和晶体管电路的分析估算。
1、输入特性曲线输入特性曲线描述了在管压降UCE保持不变的前提下，基极电流IB和放射结压降UBE之间的函数关系，即(1) 由图1可见，NPN型晶体管的输入特性曲线的特点如下：图1 晶体管输入特性曲线（1）输入特性曲线有一个开启电压，只有当UBE的值大于开启电压后，IB的值与二极管一样随UBE的增加按指数规律增大，电流IB 有较大的变化，UBE的变化却很小，可以近似认为导通后放射结的电压基本保持不变。
硅管的开启电压为0.5V，放射结的导通电压UON 为0.6～0.7V；锗管的开启电压为0.2V，放射结的导通电压UON为0.2～0.3V；（2）当UCE=0时，集电极与放射极短路，即集电结与放射结并联，相当于两个二极管并联，输入特性曲线与二极管特性曲线相像。
当UCE=1V时，集电结处于反向偏置，内电场加强，放射区注入基区的电子绝大多数被拉到集电区，只有少数电子与基区的空穴复合形成基极电流IB。
在相同UBE下，基极电流比UCE=0V时削减，从而使曲线右移。
UCE1V以后，输入特性曲线基本上与UCE=1V时的特性曲线重合，这是因这UCE1V后，集电极将放射区放射过来的电子几乎全部收集走，对基区电子与空穴的复合影响不大，IB的转变也不明显。
所以通常UCE1时只画一条曲线。
2、输出特性曲线(2) 特性曲线如图2所示，当IB转变时，IC和UCE的关系是一组平行的曲线簇，并有截止、放大和饱和3个工作区。
图2 晶体管输出特性曲线（1）截止区IB=0特性曲线以下的区域称为截止区。
此时晶体管的集电结处于反偏，放射结电压ubeUON，也处于反偏。
集电极电流IC=0。
在电路中犹如一个断开的开关。
三极管工作在截止区时，三个电极之间的关系为：对于NPN型，VBVE；对于PNP型，VBVE；实际上处于截止状态下的晶体管集电极有很小的电流ICEO，该电流称为晶体管的穿透电流，它是在基极开路时测得的集电极-放射极间的电流，它不受IB的把握，但受温度的影响。
晶体管伏安特性曲线(2.4)
2.4 晶体管伏安特性曲线各极电压与电流之间的关系-------外部特性各极电压：V BE 、V CB 、V CE ，由于V BE + V CB = V CE ，所以两个是独立的。
各极电流：I E 、I B 、I C 。
由于I B + I C = I E ，所以两个是独立的。
一、 共E 输入特性曲线共E ： 输入：I B 、V BE 。
输出：I C 、V CE 。
共E 输入特性曲线：当V CE 维持不同的定值，输入电流I B 随输入电压V BE 变化的特性1()CE B E BE V I f V =定值V BE 是自变量 I B 是因变量 V CE 是参变量 测试原理图：是一族曲线，每根都类似二极管的伏安特性曲线。
特点：（1） 当V CE = 0时，两PN 结并联，I B 较大 （2） 当V CE 从0→0.3V 时，曲线右移。
（3） 当V CE >0.3V 后，曲线基本重合（V CE 的影响很小），不完全重合的原因：基区宽度调制效应。
当V CE ↑，集电结空间电荷区宽度↑，基区宽度↓，复合几率↓，I B ↓。
实际影响很小，所以一般只画一根。
（4） 存在发射结正向导通电压V BE(on) ,类似二极管正向导通电压V D(on) 。
即发射结正向导通时，不管I B 多大，V BE = V BE(on) 基本不变（分析外电路时）。
()0.60.7:(0.60.7)BE on V NPNSi V V PNP ⎧=⎨-⎩例：如右上图求I B 。
等效电路如右下图()BB BE on B BV V I R -=（5） 反向特性 V BE <0 (NPN)发射结反偏，集电结反偏反向电流 I B =－（I EBO + I CBO ） 很小 I EBO ：发射结反向饱和电流I CI C I V V V VV BE CE CECE B=0=0.3V=10V(BR)BEOCBBCCR V V I BBBB BE(o n)R V V（6） 击穿特性当反向电压大到V （BR ）BEO 时，反向电流↑↑ 二、共E 输出特性曲线（P59）当I B 维持不同的定值，输出电流I C 随输出电压V CE 变化的特性2()C E CE I f V =B I 定值分四个区：放大区、饱和区、截止区、击穿区1、 放大区：发射结正偏，集电结反偏0,0BE CB V V >>()CB CE BE CE BE BE on V V V V V V =-∴>=特点：（1） 满足C B CEO B I I I I ββ=+≈， I B 对I C 有正向控制作用（2） 当I B 是等间隔时，曲线是平行等距的。
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晶体管的特性曲线
晶体管特性曲线即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。
为什么要研究特性曲线：
(1) 直观地分析管子的工作状态
(2) 合理地选择偏置电路的参数,设计性能良好的电路重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线
1.测量晶体管特性的实验线路
图1 共发射极电路
共发射极电路：发射极是输入回路、输出回路的公共端。
如图1所示。
2．输入特性曲线
输入特性曲线是指当集-射极电压U CE为常数时，输入电路( 基极电路)中基极电流I B与基-射极电压U BE之间的关系曲线I B = f (U BE)，如图2所示。
图2 3DG100晶体管的输入特性曲线
U CE=0V时，B、E间加正向电压，这时发射结和集电结均为正偏，相当于两个二极管正向并联的特性。
U CE≥1V时，这时集电结反偏，从发射区注入基区的电子绝大部分都漂移到
集电极，只有小部分与空穴复合形成I B。
U CE>1V以后，I C增加很少，因此I B 的变化量也很少，可以忽略U CE对I B的影响，即输入特性曲线都重合。
由输入特性曲线可知，和二极管的伏安特性一样，晶体管的输入特性也有一段死区。
只有在发射结外接电压大于死区电压时，晶体管才会导通，有电流I B。
晶体管死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。
晶体管正常工作时发射结电压：NPN型硅管U BE0.6 ~ 0.7) V
PNP型锗管U BE0.2 ~ 0.3) V
3．输出特性曲线
输出特性曲线是指当基极电流I B为常数时，输出电路(集电极电路)中集电极电流I C与集-射极电压U CE之间的关系曲线I C = f (U CE)，如图3所示。
变化曲线，所以晶体管的输出特性曲在不同的I B下，可得出不同的I C随U
CE
线是一族曲线。
下面结合图4共发射极电路来进行分析。
图3 3DG100晶体管的输出特性曲线图4 共发射极电路
晶体管有三种工作状态，因而输出特性曲线分为三个工作区
(1) 放大区
在放大区I C=βI B，也称为线性区，具有恒流特性。
在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。
对NPN 型管而言, 应使U BE> 0, U BC< 0，此时，U CE> U BE。
(2) 截止区I B = 0 的曲线以下的区域称为截止区。
I B = 0 时, I C = I CEO(很小)。
(I CEO<0.001mA)。
对NPN型硅管，当U BE<0.5V 时, 即已开始截止, 为使晶体管可靠截止, 常使U BE≤0。
截止时, 集电结也处于反向偏置(U BC≤ 0),此时, I C≈0, U CE≈U CC。
(3) 饱和区当U CE< U BE时，集电结处于正向偏置(U BC> 0)，晶体管工作于饱和状态。
在饱和区，βI B ≥I C，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。
深度饱和时硅管U CES≈ 0.3V；
锗管U CES≈0.1V。
I C≈U CC/R C。
当晶体管饱和时，U CES≈0，发射极与集电极之间如同一个开关的接通，其间电阻很小；当晶体管截止时，I C ≈0 ，发射极与集电极之间如同一个开关的断开，其间电阻很大，可见，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。
图5所示的就是晶体管三种工作状态的电压和电流。
图5晶体管三种工作状态的电压和电流。