什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)( 二 )




集-射极电压UCE为某特定值时,基极电流IB与基-射电压UBE的关系曲线 。
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)
文章图片


UBER是三极管启动的临界电压,它会受集射极电压大小的影响,正常工作时,NPN硅管启动电压约为0.6V;


UBE<UBER时,三极管高绝缘,UBE>UBER时,三极管才会启动;


UCE增大,特性曲线右移,但当UCE>1.0V后,特性曲线几乎不再移动 。


输出特性曲线



基极电流IB一定时,集极IC与集-射电压UCE之间的关系曲线,是一组曲线 。
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)
文章图片


当IB=0时, IC→0 ,称为三极管处于截止状态,相当于开关断开;


当IB>0时, IB轻微的变化,会在IC上以几十甚至百多倍放大表现出来;


当IB很大时,IC变得很大,不能继续随IB的增大而增大,三极管失去放大功能,表现为开关导通 。



三极管核心功能



放大功能:小电流微量变化,在大电流上放大表现出来 。


【什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)】开关功能:以小电流控制大电流的通断 。


三极管的放大功能
IC = β * IB (其中β≈ 10~400 )


例:当基极通电流IB=50μA时,集极电流:
IC=βIB=120*50μA=6000μA


微弱变化的电信号通过三极管放大成波幅度很大的电信号,如下图所示:
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)
文章图片


所以,三极管放大的是信号波幅,三极管并不能放大系统的能量 。
能放大多少?
那要看三极管的放大倍数β值了!
首先β由三极管的材料和工艺结构决定:
如硅三极管β值常用范围为:30~200
锗三极管β值常用范围为:30~100
β值越大,漏电流越大,β值过大的三极管性能不稳定 。
其次β会受信号频率和电流大小影响:
信号频率在某一范围内,β值接近一常数,当频率越过某一数值后,β值会明显减少 。
β值随集电极电流IC的变化而变化,IC为mA级别时β值较小 。一般地,小功率管的放大倍数比大功率管的大 。


三极管主要性能参数
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)
文章图片


温度对三极管性能的影响
温度几乎影响三极管所有的参数,其中对以下三个参数影响最大 。
(1)对放大倍数β的影响
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)
文章图片


在基极输入电流IB不变的情况下,集极电流IC会因温度上升而急剧增大 。


(2)对反向饱和电流(漏电流)ICEO的影响



ICEO是由少数载流子漂移运动形成的,它与环境温度关系很大,ICEO随温度上升会急剧增加 。温度上升10℃,ICEO将增加一倍 。
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)
文章图片


虽然常温下硅管的漏电流ICEO很小,但温度升高后,漏电流会高达几百微安以上 。


(3)对发射结电压 UBE的影响



温度上升1℃,UBE将下降约2.2mV 。
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)
文章图片


温度上升,β、IC将增大,UCE将下降,在电路设计时应考虑采取相应的措施,如远离热源、散热等,克服温度对三极管性能的影响 。

三极管的分类
什么是三极管(三极管知识最详细解释版本)