温度对晶体管特性及参数的影响分析

由于半导体材料的热敏性，晶体管的参数几乎都与温度有关。对于电子电路，如果不能解决温度稳定性问题，将不能使其实用。

1.温度对ICBO的影响

因为ICBO是集电结加反向电压时平衡少子的漂移运动形成的，所以，当温度升高时，热运动加剧，有更多的价电子获得足够的能量挣脱共价键的束缚，从而使少子浓度明显增大。因而参与漂移运动的少子数目增多，从外部看就是ICBO增大。可以证明，温度每升高10 °C，ICBO增加约1倍。反之，当温度降低时ICBO减小。

由于ICEO=(1+)ICBO，所以温度变化时，ICEO也会产生相应的变化。

由于硅管的ICBO比锗管的小得多，所以从绝对数值上看，硅管比锗管受温度的影响要小得多。

2.温度对输入特性的影响

与二极管伏安特性相类似，当温度升高时，正向特性将左移，如图2.1.10所示，反之将右移。

|uBE|具有负温度系数，当温度变化1 °C时，若iB不变，则|uBE|大约变化2～2.5 mV，即温度每升高1 °C，大约下降2～2.5 mV。换言之，若uBE不变，则当温度升高时iB将增大，反之iB减小。

3.温度对输出特性的影响

图2.1.11所示为某晶体管在温度变化时输出特性变化的示意图，实线所示为20 °C时的特性曲线，虚线所示为60 °C时的特性曲线，且IB1、IB2、IB3分别等于IB′1、IB′2、IB′3。当温度从20 °C升高至60 °C时，不但集电极电流增大，而且其变化量＞ΔiC，说明温度升高时β增大。可见，温度升高时，由于ICEO、β增大，且输入特性左移，所以导致集电极电流增大。

图2.1.10　温度对晶体管输入特性的影响

图2.1.11　温度对晶体管输出特性的影响

思考题

2.1.1　既然晶体管具有两个PN结，可否用两个二极管相连以构成一只晶体管？试说明其理由。

2.1.2　晶体管的电流放大系数α、β是如何定义的？能否从共射极输出特性上求得β值，并算出α值？在整个输出特性上，β(α)值是否均匀一致？(www.xing528.com)

2.1.3　为什么说少数载流子的数目虽少，但却是影响二极管、晶体管温度稳定性的主要因素?

2.1.4　晶体管要安全工作，受哪些极限参数的限制?这些极限参数是如何规定的?

2.1.5　为使NPN型管和PNP型管工作在放大状态，应分别在外部加什么样的电压?

2.1.6　在实验中应用什么方法判断晶体管的工作状态?

习　题

2.1.1　填空题

1.晶体管工作在放大区时，b-e间为（　　），b-c间为（　　）；工作在饱和区时，b-e间为（　　），b-c间为（　　）。

2.工作在放大状态的晶体管，流过发射结的主要是（　　），流过集电结的主要是（　　）。

3.NPN型和PNP型晶体管的区别是（　　）。

2.1.2　有两个晶体管，A管的β = 200，ICEO(pt)= 200 μA；B管的β = 50，ICEO(pt)= 10 μA；其他参数大致相同。请问，相比之下哪个管子性能好？为什么？

2.1.3　在放大电路中，测得晶体管A和B的三个电极对地电位分别为：9 V，3.6 V，3 V和-9 V，-6 V，-6.2 V。试据此判别这两个晶体管的类型（是NPN管还是PNP管，是硅管还是锗管），并指出E、B、C三个电极。

2.1.4　已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图题2.1.4所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。

图题2.1.4

2.1.5　测量三极管三个电极对地电位如图题2.1.5所示，试判断三极管的工作状态。

图题2.1.5