三极管的特性曲线
三极管特性曲线和参数
2.4.2 三极管的特性曲线
IC ＋ mA －
Rc
Rb
IB A ＋
＋ V UCE －
UCC
UBB
uBE V
－
图 1 – 33 三极管共发射极特性曲线测试电路
1.
输入特性
IB / mA U CE＝0 V U CE＝2 V
当ＵＣＥ不变时, 输入回路中 的电流ＩＢ与电压ＵＢＥ之间的关 系曲线称为输入特性, 即
2.3.5 三极管的主要参数
(1) 共发射极交流电流放大系数β。β体现共射极接法之下的电流放大作用。
I C I B
U CE 常数
(2) 共基极交流电流放大系数α。α体现共基极接法下的电流放大作用。
I C I E
2. 极间反向电流
ICBO
A
A ICEO
(a ) ICBO
2 - 36 三极管极间反向电流的测量
(3) 饱和区。 曲线靠近纵轴附近, 各条输出特性曲线的上升部分属于饱和区。 在这个区域, 当
ＵＣＥ较小时, 管子的集电极电流ＩＣ基本上不随基极电流ＩＢ而变化, 这种现象称为
饱和。此时三极管失去了放大作用,
一般认为ＵCE＝ＵNE, 即ＵCB＝０时, 三极管处于临界饱和状态, 当ＵCE＜ＵBE时称 为过饱和。三极管饱和时的管压降用ＵCES表示。在深度饱和时, 小功率管管压降通 常小于０.３V。
过 压 区
UCE / V
2 - 38 三极管的安全工作区
4. 反向击穿电压
ＢＵCBO——发射极开路时, 集电极-基极间的反向击穿电压。 ＢＵCEO——基极开路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压。
ＢＵEBO——集电极开路时, 发射极-基极间的反向击穿电压, 此
三极管的特性曲线
三极管的共射特性曲线作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-9-23 8:27:51 [收藏] [评论]三极管的共射特性曲线三极管的特性曲线是描述三极管各个电极之间电压与电流关系的曲线，它们是三极管内部载流子运动规律在管子外部的表现。
三极管的特性曲线反映了管子的技术性能，是分析放大电路技术指标的重要依据。
三极管特性曲线可在晶体管图示仪上直观地显示出来，也可从手册上查到某一型号三极管的典型曲线。
三极管共发射极放大电路的特性曲线有输入特性曲线和输出特性曲线，下面以NPN型三极管为例，来讨论三极管共射电路的特性曲线。
1、输入特性曲线输入特性曲线是描述三极管在管压降UCE保持不变的前提下，基极电流iB和发射结压降uBE之间的函数关系，即（5-3）三极管的输入特性曲线如图5-6所示。
由图5-6可见NPN 型三极管共射极输入持性曲线的特点是： BE虽己大于零，但i B几乎仍为零，只有当u BE的值大于开启电压后，i B的值与二极管一样随u BE的增加按指数规律增大。
硅晶体管的开启电压约为0.5V，发射结导通电压V on约为0.6～0.7V；锗晶体管的开启电压约为0.2V，发射结导通电压约为0.2～0.3V。
CE=0V，U CE=0.5V和U CE=1V的情况。
当U CE=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U CE=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，使在相同u BE值的情况下，流向基极的电流i B减小，输入特性随着U CE的增大而右移。
当U CE>1V以后，输入特性几乎与U CE=1V时的特性曲线重合，这是因为Vcc＞lV后，集电极已将发射区发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，i B的改变也不明显。
CE必须大于l伏，所以，只要给出U CE=1V时的输入特性就可以了。
03-半导体三极管输入输出特性曲线知识点
电工学━
知识点
1
半导体三极管输入输出特性曲线
1、基本概念
（1）三极管输入特性曲线指当集电极与发射极之间的电压U CE
为常数时，输入电路基极电流I B 与基极-发射极电压U BE 之间的关系曲线。
（2）三极管输出特性曲线是指在基极电流I B 为常数时，三极管的输出电路中集电极电流I C 和集射极电压U CE 之间的关系曲线。
（3）三极管工作状态。
三极管除放大作用外，还可工作在饱和和截止两种工作状态，后两种状态其实是指三极管的开关作用。
三种工作状态如表1所示。
表1三极管工作状态条件与特点
工作状态截止
放大
饱和
条
件
B ≤I β
Csat
B 0I I <
<β
Csat
B I I >
特点（NPN ）
电压与
电流关系
CC CE BE 0U U U ≈≤，0
CEO C ≈=I I 0
B ≈I V
7.0~6.0BE =U BE
CE CC U U U >>B
C I I β≈V
7.0~6.0BE =U V
3.0~2.0CE ≈U CS C I I =β
CS
BS B I I I =
≥偏置
发射结反偏集电结反偏
发射结正偏集电结反偏
发射结正偏集电结正偏
表中，C
CC
Csat
R U I ≈为集电极饱和电流。
三极管的特性曲线
特点：曲线簇靠近纵轴附近，各条曲线的 特点：曲线簇靠近纵轴附近， 上升部分十分密集，几乎重叠在一起， 上升部分十分密集，几乎重叠在一起，可以 看出： 看出： 改变时， 当 IB 改变时，Ic 基本上不会随之而改 变。
Ε 晶体管饱和的程度将因IB和Ic的数值不同 晶体管饱和的程度将因I Ic的数值不同
3
6
9
IC(mA ) 4 3 2 1 3 6 9
此区域中 : 100µA µ IB=0,IC=ICEO 80µABE< 死区 µ ,U 电压， 电压 60µA ，称为 µ 截止区。 截止区。 40µA µ 20µA µ IB=0 12 UCE(V)
输出特性曲线簇
输出特性三个区域的特点: 输出特性三个区域的特点
Ε （2）为了保证三极管工作在放大区，在组成放大 为了保证三极管工作在放大区，
电路时， 电路时，外加的电源的极性应使三有管的发射结 处于正向偏置状态，集电结则处于反向偏置状态。 处于正向偏置状态，集电结则处于反向偏置状态。
Ε （3）即使三极管工作在放大区，由于其输入，输 即使三极管工作在放大区，由于其输入，
结论： 结论： 在放大区，UBE> 0.7V，UBC< 0，Je正 在放大区， 0.7V， 0，Je正 偏，Jc反偏，Ic随IB变化而变化，但与 反偏， 变化而变化， 的大小基本无关。 UCE的大小基本无关。 ΔIc>>ΔIB，具有很强的电流放大作 用！
3、饱和区： 饱和区：
Ε Ε Ε
晶体管工作在饱和模式下： 晶体管工作在饱和模式下： >0.7V， >0， Je、Jc均正偏 均正偏。 UBE>0.7V，UBC>0，即：Je、Jc均正偏。
(1) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC=βIB , 且 ∆IC = β ∆ IB (2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：UCE<UBE ， βIB>IC，UCE≈0.3V (3) 截止区： UBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO ≈0 截止区： 死区电压，
三极管的特性曲线
一、输入特性
输入特性通常是指当UCE为某一值时，三极管的基极与发射极之间
的电压UBE同集电极电流IB的关系。
IB
A
RB
V UBE
V UCEEB 实验线路UCE=0V80
UCE =0.5V
IB(A)
UCE 1V
60
死区电 压，硅管
40
0.5V，锗 20
管0.2V。
工作压降： 硅管 UBE0.6~0.7V,锗 管UBE0.2~0.3V。
输出特性曲线放大区
当UCE大于一
定的1数00值时A，IC
只与IB有关，
IC=I8B0。A
60A
40A
20A IB=0 12 UCE(V)
输出特性曲线
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
谢谢观看！ 2020
0.4 0.8
输入特性曲线
UBE(V)
二、输出特性
输出特性通常是指在一定的基极电流IB控制下，三极管的集电极与
发射极之间的电压UCE同集电极电流Ic的关系。
IB
mA IC
A
RB EB
EC V UCE
二、输出特性曲线
此区域满4 足IC=IB 称为线性3 区（放大 区）。 2
IC(mA )
1
3 69
输出特性三个区域的特点
(1) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。
即： IC=IB , 且 IC = IB
(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
常用半导体器件_三极管的输出特性曲线
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
例4.3.1 在放大电路中测得4个三极管的各管脚对“地”电位如图所 示。试判断各三极管的类型（是NPN型还是PNP型，是硅管 还是锗管），并确定e、b、c三个电极。
3V
8V
−3V 2.3V
−5V
0V
−0.8V −1V
3.7V
2V
−0.6V
6V
（a）
0
U(BR)CEO uCE
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
2. 三极管型号的意义 国家标准对半导体三极管的命名如下:
3 D G 110 B
用字母表示同一型号中的不同规格
用数字表示同种器件型号的序号
用字母表示器件的种类
用字母表示材料
三极管 第二位：A 锗PNP管, B 锗NPN管, C 硅PNP管, D 硅NPN管 第三位：X 低频小功率管，D 低频大功率管，
B
ic
C
发射结正偏、集电结反偏，管子放大。
第四章 常用半导体器件
4.3 双极型三极管
−1.4V 硅管
−2.8V −3.5V 1.1V
锗管
1.3V 1V
12V 硅管 2V
发射结正偏、集电结反偏，管子放大。
发射结偏、集电结均正偏，管子饱和。
UBE=2.7V，远大于发射结正偏时的电压， 故管子已损坏。
−0.7V
iC
iB
+
u+−BE
uCE −
当三极管饱和时，UCE 0，C-E iC/mA 饱和区
间如同一个开关的接通。
IB=40μA 4
当三极管截止时，IC 0 ， C-E 3
之间如同一个开关的断开。
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。
三极管的特性曲线
三极管的特性曲线
三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UBE 维持不同的定值时，
UBE和IB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：
IB＝f（UBE）| UBE = 常数 GS0120
由图Z0119 可以看出这簇曲线，有下面几个特点：。
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（3）在饱和区IC和IB的关 系IC和UCE的关系。 IC基本不受IB控制 IC随UCE增大而急剧增大
放大区 （1）在图中找出放大区， 并简述放大区曲线的特征。
1.曲线和横轴平行2.各曲 （2）根据特性曲线分析 线距离近似相等
放大时两大特性。
1.电流受控------- IB对IC 有控制作用,β =Δ iC/Δ iB 2.恒流特性 ------ IB一定 时, IC基本不随UCE变化而 （变化 的垂线,与 IB=60μ A 的输出特性曲线交于b点，由此可得该点对应 的
=IC/IB =2.5mA/60μ A=42
β =Δ iC/Δ iB=(2.5-1.7) mA/(60-40) μ A =40
思维拓展
想一想?
三极管特性曲线在生产实践中有什么用呢?
输入特性曲线 1.定义 共发射极输入特性曲线是指当 UCE 基极电流 IB 一定值时， 和 发射极电压UBE 之间的关系曲线。 为某
输入特性曲线
2.从图像的角度分析输入曲线 (1)当UCE=0V时 a.当UBE很小时，IB= 0 ,三极管 截止 。 b.当 UBE大于门坎电压后三极管是否有IB？管子能否导 三极管产生IB,开始导通. 通？ c.随着IB在较大范围内变动时，相应的UBE值变化 很小， 导通电压 近似一个常数，这个常数就是 。 (2)当0< UCE<1V时, 曲线随UCE的增大,曲线向 右 移. (3)当UCE 1V时, 曲线的变化情况如何？ 曲线不再明显右移而基本重合
UCE> UBE-----Vc>VB------集电 结反偏
饱和区 （1）定义饱和区并在图中 找出饱和区。 UCE较小的区域是饱和区 （2）从图像中判断UCE和 UBE的大小及发射结和集电 结直流偏置情况。
UBE大于门坎电压-----发射结导通正偏 UCE< UBE------Vc<VB-----集电结正偏
输出特性曲线 任务二：共发射极输出特性曲线
基极基极电流 IB
1.定义：共射输出特性曲线是在基极电流 为一常量的情况 下，集电极电流 和管压降之间的关系。
2.从图像的角度分析输出曲线
截止区 （1）定义截止区并在图中找出截止区。 IB=0曲线以下的区域为截止区
（2）从图像中判断UCE和UBE的大小及发射 结和集电结直流偏置情况。 UBE小于门坎电压 ------发射结截 止反偏
三极管的特性曲线
复习旧知,预习检测
1.共发射极直流和交流放大倍数和β的计算公式是什么？ =Ic/IB β=Δic/ΔiB
2.三极管在电路中的连接方式有哪几种？
答:包括以发射极为公共端的共发射极组态、以集电极为公共端的共集 电极组态、以基极为公共端的共基极组态。
三极管的特性曲线
任务一：共发射极输入特性曲线
UBE的大小及发射结和集 电结直流偏置情况。
UBE大于门坎电压------发射结导通正 偏 UCE>UBE------Vc>VB------集电结反 偏
任务三：应用共发射极输出特性曲 线计算直流和交流放大倍数
例1.图示为某三极管的输出特性曲线，从曲线上大致确定该管 在UCE=7.5V，IB=60μ A(b点)附近的和直流和交流放大倍数
输出特性曲线可以很好的看出三极管的性能, 如放 大倍数,恒流特性等,放大曲线越平直,恒流特性越好。 （例如：要寻找两只性能一样的三极管，就可以通过 比较它们的特性曲线来得到。）
课堂小结
1．根据共发射极输出特性曲线分析发射结和集电结 直流偏置情况及放大区两大特性 放大状态(发射结正偏,集电结反偏)-----（1.电流受控2. 恒流特性) 饱和状态(发射结正偏,集电结正偏) 截止状态(发射结反偏,集电结反偏) 2．共发射极输出特性曲线计算放大倍数