输出特性曲线
输出特性曲线是描述三极管在输入电流iB保持不变的前提下,集电极电流iC和管压降uCE之间的函数关系,即
(5-4) 三极管的输出特性曲线如图5-7所示。由图5-7可见,当IB改变时,iC和uCE的关系是一组平行的曲线族,并有截止、放大、饱和三个工作区。
(1)截止区 IB=0持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,发射结电压uBE<0,也是处于反偏的状态。由于iB=0,在反向饱和电流可忽略的前提下,iC=βiB也等于0,晶体管无电流的放大作用。处在截止状态下的三极管,发射极和集电结都是反偏,在威廉希尔官方网站
中犹如一个断开的开关。 实际的情况是:处在截止状态下的三极管集电极有很小的电流ICE0,该电流称为三极管的穿透电流,它是在基极开路时测得的集电极-发射极间的电流,不受iB的控制,但受温度的影响。 (2)饱和区 在图5-4的三极管放大威廉希尔官方网站
中,集电极接有电阻RC,如果电源电压VCC一定,当集电极电流iC增大时,uCE=VCC-iCRC将下降,对于硅管,当uCE 降低到小于0.7V时,集电结也进入正向偏置的状态,集电极吸引电子的能力将下降,此时iB再增大,iC几乎就不再增大了,三极管失去了电流放大作用,处于这种状态下工作的三极管称为饱和。 规定UCE=UBE时的状态为临界饱和态,图5-7中的虚线为临界饱和线,在临界饱和态下工作的三极管集电极电流和基极电流的关系为:
(5-1-4) 式中的ICS,IBS,UCES分别为三极管处在临界饱和态下的集电极电流、基极电流和管子两端的电压(饱和管压降)。当管子两端的电压UCE<UCES时,三极管将进入深度饱和的状态,在深度饱和的状态下,iC=βiB的关系不成立,三极管的发射结和集电结都处于正向偏置会导电的状态下,在威廉希尔官方网站
中犹如一个闭合的开关。 三极管截止和饱和的状态与开关断、通的特性很相似,数字威廉希尔官方网站
中的各种开关威廉希尔官方网站
就是利用三极管的这种特性来制作的。 (3)放大区 三极管输出特性曲线饱和区和截止区之间的部分就是放大区。工作在放大区的三极管才具有电流的放大作用。此时三极管的发射结处在正偏,集电结处在反偏。由放大区的特性曲线可见,特性曲线非常平坦,当iB等量变化时,iC几乎也按一定比例等距离平行变化。由于iC只受iB控制,几乎与uCE的大小无关,说明处在放大状态下的三极管相当于一个输出电流受IB控制的受控电流源。 上述讨论的是NPN型三极管的特性曲线,PNP型三极管特性曲线是一组与NPN型三极管特性曲线关于原点对称的图像。
输出特性曲线
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(1)截止区 IB=0持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,发射结电压uBE<0,也是处于反偏的状态。由于iB=0,在反向饱和电流可忽略的前提下,iC=βiB也等于0,晶体管无电流的放大作用。处在截止状态下的三极管,发射极和集电结都是反偏,在威廉希尔官方网站
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