全球快播:NPN型晶體管的伏安特性解析

2023-03-14 15:02:56 來源:百家號121匆匆過客

伏安特性是指橫軸為電壓、縱軸為電流的一組測試記錄。 那么NPN型晶體管的伏安特性增模描述呢? 晶體管有三個引腳,因此需用通過兩個伏安特性來展示晶體管的特征,這兩個伏安特性分別為輸入伏安特性和輸出伏安特性。

晶體管輸入伏安特性是指基極電流iB與發射極電壓UBE之間的關系,但是這種關系受到集電極電壓UCE的影響。


(資料圖片)

將晶體管按照圖1連接,將UCE設為5V,改變UBE,測量基極電流iB,則可以得到基極電流iB與UBE的關系,為圖2所示的一根曲線。 將UCE從5V開始降低電壓值,每次降低1V,可得到多根曲線。 仔細觀察發現,除UCE=0V 比較特殊之外,其余的曲線基本上是重合的-----稱為簇線。

這一簇重合線,就是晶體管輸入伏安特性; 晶體管在大多數情況下,都是工作在UCE>0V的情況下。 這一簇曲線可以用以下表達式近似描述:

其中,UT被稱為熱電壓,是一個與絕對溫度成正比的值,在27℃時約為26mV.IS稱為反相飽和電流,每個晶體管具有不同的值,當UBE趨于負無窮時,iB趨于-IS,當發射極電壓UBE遠大于UT時,以上公式近似為一個指數表達式。 當UBE>0.7V,晶體管的iB開始呈現明顯的電流。

晶體管輸出伏安特性是指一個確定的基極電流iB下,集電極電流iC與UCE之間的關系。

按照圖3 連接晶體管,理論上晶體管集電極電流iC與基極電流iB成正比,與施加在集電極和發射極之間的電壓無關,NPN晶體管理想的輸出伏安特性如圖4.但是現實中的輸出伏安特性如圖5.

說明:

1) 放大區:圖5中標注的中心空白區域,在此區域內,晶體管集電極電流iC幾乎不受UCE控制,近似與iB成正比關系,滿足公式 iC=iB。 在放大區集電極電流iC等于基極電流iB的倍,與UCE無關。

2) 飽和區:圖5中標注的豎線區域,在此區域內,iC隨著電壓UCE增大而增加,一般認為當UCE

3) 截止區:當iB=0時,iC并不為0 ,而是村在與UCE相關的漏電流,當iB=0的區域為截止區。

標簽: 伏安特性 晶體管 NPN型 基極電流 電壓

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