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上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,上页,下页,返回,模拟电子技术基础,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,1-5-3 晶体三极管伏安特征曲线,晶体管伏安特征曲线是描述三极管各端电流与两个,PN,结外加电压之间关系一个形式，其特点是能直观，全方面地反应晶体管电气性能外部特征。,晶体管特征曲线普通用试验方法描绘或专用仪器（如晶体管图示仪）测量得到。,晶体三极管为三端器件，在电路中要组成四端网络，它每对端子都有两个变量（,端口电压和电流,），所以要在平面坐标上表示晶体三极管伏安特征，就必须采取两组曲线簇，我们最常采取是,输入特征曲线簇,和,输出特征曲线簇。,1/43,输入特征是指三极管输入回路中，加在基极和发射极电压,U,BE,与由它所产生基极电流,I,B,之间关系。,（,1）,U,CE,=0,时相当于集电极与发射极短路，此时，,I,B,和,U,BE,关系就是发射结和集电结两个正向二极管并联伏安特征。,因为此时,J,E,和,J,C,均正偏，,I,B,是发射区和集电区分别向基区扩散电子电流之和。,一、输入特征曲线,2/43,输入特征曲线簇,3/43,3,（,2）U,CE,1V 即：给集电结加上固定反向电压，集电结吸引力加强！使得从发射区进入基区电子绝大部分流向集电极形成I,c,。,同时，在相同U,BE,值条件下，流向基极电流,I,B,减小，即特征曲线右移，,总之，晶体管输入特征曲线与二极管正向特征相同，因为b、e间是正向偏置PN结（放大模式下）,4/43,1.3.4,特征曲线,I,C,m,A,A,V,V,U,CE,U,BE,R,B,I,B,E,C,E,B,试验线路,5/43,一、,输入特征,U,CE,1V,I,B,(,A),U,BE,(V),20,40,60,80,0.4,0.8,工作压降：硅管,U,BE,0.60.7V,锗管,U,BE,0.20.3V。,U,CE,=0V,U,CE,=0.5V,死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。,6/43,二、输出特征曲线,输出特征通常是指在一定基极电流I,B,控制下，三极管集电极与发射极之间电压,U,CE,同集电极电流,I,c,关系。,现在我们所见是共射输出特征曲线表示以I,B,为参变量时，,I,c,和,U,CE,间关系：,即,I,c,=f(U,CE,)|,IB=常数,实测输出特征曲线如图所表示：依据外加电压不一样，整个曲线可划分为四个区：,放大区、截止区、饱和区、击穿区,7/43,二、,输出特征,I,C,(,m,A ),1,2,3,4,U,CE,(V),3,6,9,12,I,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,此区域满足,I,C,=,I,B,称为线性区（放大区）。,当,U,CE,大于一定数值时，,I,C,只与,I,B,相关，,I,C,=,I,B,。,8/43,I,C,(,m,A ),1,2,3,4,U,CE,(V),3,6,9,12,I,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,此区域中,U,CE,U,BE,集电结正偏，,I,B,I,C,，,U,CE,0.3V称为饱和区。,9/43,I,C,(,m,A ),1,2,3,4,U,CE,(V),3,6,9,12,I,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,此区域中,:,I,B,=0,I,C,=,I,CEO,U,BE,I,C,，,U,CE,0.3V,(3)截止区：,U,BE,死区电压，,I,B,=0，,I,C,=,I,CEO,0,12/43,1、截止区：,晶体管工作在截止模式下，有：,U,BE,0.7V，U,BC,0.7V,U,BC,I,B,；,伴随U,CE,增加，曲线有些上翘。,此时:,I,c,I,B,，管子在放大区含有很强电流放大作用。,14/43,结论：,在放大区，,U,BE,0.7V，U,BC,I,B,，含有很强电流放大作用！,15/43,3、饱和区：,晶体管工作在饱和模式下：,U,BE,0.7V，U,BC,0,，即：,Je,、,Jc,均正偏。,特点：曲线簇靠近纵轴附近，各条曲线上升部分十分密集，几乎重合在一起，能够看出：,当,I,B,改变时，,Ic,基本上不会随之而改变。,晶体管饱和程度将因,I,B,和,Ic,数值不一样而改变，,16/43,普通要求：,当,U,CE,=U,BE,时状态为,临界饱和,（,V,CB,=0）,当,U,CE,U,BE,时状态为,过饱和,；,饱和时,U,CE,用,U,CES,表示，三极管深度饱和时,U,CES,很小，普通小功率管,U,CES,0.3V,，而锗管,U,CES,0.1V,，比硅管还要小。,17/43,4、击穿区,伴随U,CE,增大，加在,J,E,上反向偏置电压,U,CB,对应增大。,当U,CE,增大到一定值时，集电结就会发生反向击穿，造成集电极电流,Ic剧增，这一特征表现在输出特征图上则为击穿区域。,造成击穿原因：,因为集电结是轻掺杂，产生反向击穿主要是雪崩击穿，击穿电压较大。除此之外，在基区宽度很小三极管中，还会发生特有穿通击穿，即：当U,CE,增大时，,U,CB,对应增大，造成集电结,Jc阻挡层宽度增宽，直到集电结与发射结相遇，基区消失，这时发射区多子电子将直接收集电结电场作用，引发集电极电流快速增大，展现类似击穿现象。,三极管反向击穿主要表现为集电结雪崩击穿。,18/43,5、晶体管三极管工作特点以下：,（,1）为了在放大模式信号时不产生显著失真，三极管应该工作在输入特征线性部分，而且一直工作在输出特征放大区，任何时候都不能工作在截止区和饱和区。,（2）为了确保三极管工作在放大区，在组成放大电路时，外加电源极性应使三有管发射结处于正向偏置状态，集电结则处于反向偏置状态。,19/43,（,3）即使三极管工作在放大区，因为其输入，输出特征并不完全理想（表现为曲线而非直线），所以放大后波形仍有一定程度非线性失真。,（4）因为三极管是一个非线性元件，其各项参数（如、r,be,等）都不是常数，所以在分析三极管组成放大电路时，不能简单地采取线性电路分析方法。而放大电路基本分析方法是图解法和微变等效电路（小信号电路分析）法。,20/43,三、温度对晶体管特征影响,因为三极管也是由半导体材料组成，和二极管一样，温度对晶体管特征有着不容忽略影响。表现在以下三个方面：,1、温度对U,BE,影响：输入特征曲线随温度升高向,左,移，这么在,I,B,不变时，,U,BE,将减小。,U,BE,随温度改变规律与二极管正向导通电压一样，即：温度每升高,1，U,BE,减小,22.5mV。,2、温度对I,CBO,影响：,I,CBO,是集电结反向饱和电流，它随温度改变规律是：温度每升高,10，I,CBO,约增大一倍。,21/43,3、温度对影响：晶体管电流放大系数随温度升高而增大，改变规律是：每升高1，值增大0.51%。,在输出特征曲线上，曲线间距离随温度升高而增大。,总之：温度对U,BE,、,I,CBO,和,影响反应在管子上集电极电流 Ic上，它们都是使 Ic随温度升高而增大，这么造成后果将在后面放大电路稳定及反馈中详细讨论。,22/43,四、三极管开关工作特征：,（轮番工作在饱和模式和截止模式下）,三极管开关特征在数字电路中用得非常广泛，是数电路中最基本开关元件，通常不是工作在饱和区就是工作在截止区，而放大区只是出现在三极管由饱和区变为截止或由截止变为饱和过渡过程中，是瞬间即逝，,所以对开关管，我们要尤其注意其开关条件和它在开关状态下工作特点。（重点在结论）,23/43,如右图电路中：,当U,I,=0时，晶体管截止,当U,I,=3V时，晶体管饱和导通。,I,B,I,C,24/43,24,饱和导通条件及饱和时特点：,条件：三极管临界饱和时,U,CE,=U,CES,Ic=I,CS,I,B,=I,BS,由上面电路知：,其中U,CES,很小！,25/43,在工作中，若三极管基极电流,I,B,大于临界饱和时,I,BS,，则晶体管,T导通，即,当:时，T 导通,特点：由输入和输出特征知：对硅管来说，饱和导通后，,U,BE,=U,BES,=0.7V，U,CE,=U,CES,0.3V，,如同闭合开关。,26/43,截止条件及截止时特点：,条件：,U,BE,U,ON,=0.5V,，,V,ON,为硅管发射结死区电压。,由三极管输入特征知道，当U,BE,0.5V时，管子基本上截止，所以，在数字电路分析估算中，常把U,BE,U,(BR)CEO,（,3）集电极最大允许功率损耗P,CM,：,P,CM,=I,c,U,CE,P,CM,决定于管子允许温升，管子在使用时功耗不能超出,P,CM,，而且要注意散热，,Si管为150，Ge管为70即为上限温度。,36/43,集电极最大允许功耗,P,CM,集电极电流,I,C,流过三极管，,所发出焦耳,热为：,P,C,=,I,C,U,CE,必定造成结温,上升，所以,P,C,有限制。,P,C,P,CM,I,C,U,CE,I,C,U,CE,=,P,CM,I,CM,U,(BR)CEO,安全工作区,37/43,六、晶体三极管应用,作为三端器件晶体三极管是伏安特征为非线性有源器件，工作在放大区时含有正向受控作用，等效为一个受控电流源，而工作在饱和区和截止区时含有可控开关特征。这种非线性和可控性（正向受控和可控开关）是实现众多功效电路基础，或者说，众多应用电路都是以三极管为关键，配以适当管外电路组成。,利用三极管组成电路能够有：,放大电路、电流源、跨导线性电路、有源电阻、可控开关等。,38/43,例：,=50，,U,SC,=12V，,R,B,=70k，,R,C,=6k,当,U,SB,=,-2V,，,2V，5V时，,晶体管静态工作点,Q,位,于哪个区？,当,U,SB,=-2V时：,I,C,U,CE,I,B,U,SC,R,B,U,SB,C,B,E,R,C,U,BE,I,B,=0，,I,C,=,0,I,C,最大饱和电流：,Q,位于截止区,39/43,例：,=50，,U,SC,=12V，,R,B,=70k，,R,C,=6k,当,U,SB,=-2V，,2V,，,5V时，,晶体管静态工作点,Q,位,于哪个区？,I,C,I,C,max,(=2mA),，,Q,位于放大区,。,I,C,U,CE,I,B,U,SC,R,B,U,SB,C,B,E,R,C,U,BE,U,SB,=2V时：,40/43,U,SB,=5V时:,例：,=50，,U,SC,=12V，,R,B,=70k，,R,C,=6k,当,U,SB,=-2V，2V，,5V,时，,晶体管静态工作点,Q,位,于哪个区？,I,C,U,CE,I,B,U,SC,R,B,U,SB,C,B,E,R,C,U,BE,Q,位于饱和区，此时,I,C,和,I,B,已不是 倍关系。,41/43,七、三极管等效电路模型,我们将在放大电路分析中再讲，以免重复。,42/43,43/43,
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