最近總結(jié)一下晶體管的一些基本知識(shí),包含內(nèi)容有晶體管的電流放大原理、輸出特性曲線、主要參數(shù),本文介紹的內(nèi)容,適合新手學(xué)習(xí),就類(lèi)似于筆記記錄。
晶體管的基本放大電路
基本共射放大電路
共射放大電路回路組成
輸入回路:△u1是輸入電壓信號(hào),經(jīng)過(guò)Rb接入基極和發(fā)射極回路
輸出回路:放大后的信號(hào)在集電極和發(fā)射極回路
發(fā)射極為兩個(gè)回路共用端,所以稱(chēng)為共射放大電路
晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件:發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置
為此我們需要基極電源VBB,集電極電源VCC,且VCC>VBB。
晶體管放大作用體現(xiàn):很小的基極電流可以控制很大的集電極電流。
IE:發(fā)射結(jié)電流
IB:基極電流
IC:集電極電流
關(guān)系:IE=IB+IC
共射電流放大系數(shù)
一般認(rèn)為:
電流放大關(guān)系公式
晶體管共射特性曲線
1.輸入特性曲線
描述特性:管壓降Uce一定時(shí),基極電流iB與發(fā)射結(jié)壓降Ube之間的函數(shù)關(guān)系
晶體管輸入特性曲線
發(fā)射結(jié)與集電結(jié)并聯(lián)時(shí)(Uce=0),就是一個(gè)二極管狀態(tài),與PN結(jié)伏安特性曲線類(lèi)似
對(duì)于確定的Ube,當(dāng)Uce增大到一定值后,ic將不再增大,也即是ib基本不變。
2.輸出特性曲線
描述特性:基極電流Ib一定時(shí),集電極電流Ic與管壓降Uce之間的函數(shù)關(guān)系。
晶體管輸出特性曲線
對(duì)于不同的Ib,都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的曲線
當(dāng)Uce增大時(shí),ic隨即增大,而當(dāng)Uce增大到一定數(shù)時(shí),集電結(jié)電場(chǎng)足以將基區(qū)非平衡少子的絕大部分收集到集電區(qū),此時(shí)ic不再明顯增大,也就是說(shuō),ic基本僅決定與ib。
晶體管三個(gè)工作區(qū)域
截止區(qū):發(fā)射結(jié)電壓小于開(kāi)啟電壓且集電結(jié)反向偏置。共射電路中:Ube≤Uon且Uce>Ube,也就是基極電壓太小。
放大區(qū):發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置。共射電路中:Ube>Uon且Uce≥Ube。此時(shí)ic基本僅決定與ib,與Uce無(wú)關(guān),此時(shí)就用基極電流控制了集電極電流。
飽和區(qū):發(fā)射結(jié)與集電結(jié)都處于正向偏置。共射電路中:Ube>Uon且Uce<Ube。此時(shí)ic除了與iB有關(guān)外,明顯隨著Uce增大而增大。實(shí)際電路中判斷晶體管飽和時(shí):如果晶體管Ube增大時(shí),即iB增大,但是ic基本不變,即說(shuō)明晶體管進(jìn)入了飽和區(qū)。
晶體管溫度特性曲線
溫度對(duì)晶體管輸出特性的影響
實(shí)線是20℃時(shí)的特性曲線,虛線是60℃的特性曲線,可以看出,溫度升高,集電極電流增大。
集電極耗散功率增大,當(dāng)硅管溫度大于150℃,鍺管溫度大于70℃時(shí),管子性能就會(huì)損壞,所以對(duì)于大功率管,需要注意溫升測(cè)試并且選用合適的散熱器。
極間反向擊穿電壓
定義:晶體管某一極開(kāi)路時(shí),另外兩個(gè)電極允許加的最高反向電壓
U(BR)CBO:發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電極-基極之間的反向擊穿電壓。
U(BR)CEO:基極開(kāi)路時(shí)集電極-發(fā)射極之間的反向擊穿電壓。
U(BR)EBO:集電極開(kāi)路時(shí)發(fā)射極-基極之間的反向擊穿電壓。
結(jié)構(gòu)圖與實(shí)物圖
晶體管結(jié)構(gòu)示意圖
晶體管實(shí)物圖