三极管输出特性曲线及其三个工作区

三极管的特性曲线反映了三极管各电极电压和电流之间的关系,是分析各种放大电路的重要依据。特性曲线测试电路如图8.1.5所示。在电路中,通过调节电路中的VCC和Rb即可测得三极管特性曲线。

图8.1.5　三极管共射特性曲线测试电路

图8.1.6　三极管的输入特性曲线

(1)输入特性曲线

当集射电压uCE为常数时,输入回路中的电流iB与电压uBE之间的关系曲线,称为输入特性曲线,用函数形式表示为

当uCE≥1时的特性曲线如图8.1.6所示。它与二极管的正向特性相同。

(2)输出特性曲线

当基极电流iB为常数时,三极管输出回路中集电极电流iC与集射电压uCE的关系曲线,称为输出特性曲线,用函数形式表示为

当IB取值不同时,可得到不同的曲线,故三极管的输出特性曲线是一组曲线,如图8.1.7所示。(www.xing528.com)

图8.1.7　三极管的输出特性曲线

三极管的输出特性曲线分为以下3个工作区:

1)放大区

将iB>0,uCE>1 V以右的区域,称为放大区。在放大区iC=βiB,β近似为常数,iC与iB为线性关系,故放大区也称线性区或恒流区。在该区域三极管有电流放大作用,此时发射结正偏,集电结反偏。对NPN型三极管,uBE>0,uBC<0。

2)截止区

将iB≤0的区域,称为截止区。此时,iC≈0。在截止区,三极管的发射结反偏,集电极结反偏。在理想条件下工作于截止区的三极管,集电极与发射极之间可视为开路。

3)饱和区

在靠近纵坐标轴,曲线上升部分所对应的区域,称为饱和区。在该区域集电极电流iC基本不随iB的变化而变化,三极管失去放大作用。三极管饱和时集射之间的管压降用UCES表示,称为集射饱和管压降。三极管工作于饱和区时,发射结、集电结都处于正向偏置。在理想条件下工作于饱和区的三极管UCES≈0,集电极与发射极之间可视为短路。

表8.1.2列出了三极管在3种工作状态条件下,发射结和集电结的典型电压值,通过与典型值的对比,可判断三极管在电路中的工作状态。

表8.1.2　三极管的结电压典型值