1、 輸入特性曲線
在三極管共發(fā)射極連接的情況下,當(dāng)集電極與發(fā)射極之間的電壓uce 維持不同的定值時(shí),ube和ib之間的一簇關(guān)系曲線,稱為共射極輸入特性曲線。一般情況下,當(dāng)uce≥1v時(shí),集電結(jié)就處于反向偏置,此時(shí)再增大uce對(duì)ib的影響很小,也即uce>1v以后的輸入特性與uce=1v的一條特性曲線重合,所以,半導(dǎo)體器件手冊(cè)中通常只給出一條uce≥1v時(shí)的輸入特性曲線,如圖所示。輸入特性曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:ib=f(ube)| uce = 常數(shù)
三極管的輸入特性曲線與二極管的伏安特性曲線很相似,也存在一段死區(qū),硅管的死區(qū)電壓約為0.5v,鍺管的死區(qū)電壓約為0.2v。導(dǎo)通后,硅管的ube約為0.7v,鍺管的ube約為0.3v。
2、輸出特性曲線
輸出特性是指以基極電流ib為常數(shù),輸出電壓uce和輸出電流ic之間的關(guān)系,即:ic=f(uce)|ib =常數(shù)。對(duì)于不同的ib,所得到的輸出特性曲線也不同,所以,三極管的輸出特性曲線是一簇曲線。根據(jù)三極管的工作狀態(tài)不同,可以將輸出特性分為三個(gè)區(qū)域,如圖所示。
硅管的管壓降為0.7v;鍺管的管壓降為0.3v。
(1)截止區(qū):指ib=0的那條特性曲線以下的區(qū)域。在此區(qū)域里,三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于反向偏置狀態(tài),三極管失去了放大作用,集電極只有微小的穿透電流iceo。
(2)飽和區(qū):指紫色區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi),對(duì)應(yīng)不同ib值的輸出特性曲線族幾乎重合在一起。也就是說(shuō),uce較小時(shí),ic雖然增加,但ic增加不大,即ib失去了對(duì)ic的控制能力。這種情況,稱為三極管的飽和。飽和時(shí),三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于正向偏置狀態(tài)。三極管集電極與發(fā)射極間的電壓稱為集-射飽和壓降,用uces表示。uces很小,通常中小功率硅管uces<0.5v。
紫色區(qū)域右邊緣線稱為臨界飽和線,在此曲線上的每一點(diǎn)應(yīng)有|uce| = |ube|。它是各特性曲線急劇拐彎點(diǎn)的連線。在臨界飽和狀態(tài)下的三極管,其集電極電流稱為臨界集電極電流,用ics表示;其基極電流稱為臨界基極電流,用ibs表示。這時(shí)ics=βibs 的關(guān)系仍然成立。
(3)放大區(qū):在截止區(qū)以上,介于飽和區(qū)與擊穿區(qū)之間的區(qū)域?yàn)榉糯髤^(qū)。在此區(qū)域內(nèi),特性曲線近似于一簇平行等距的水平線,ic的變化量與ib的變量基本保持線性關(guān)系,即δic=βδib,且δic>>δib ,就是說(shuō)在此區(qū)域內(nèi),三極管具有電流放大作用。此外集電極電壓對(duì)集電極電流的控制作用也很弱,當(dāng)uce>1 v后,即使再增加uce,ic幾乎不再增加,此時(shí),若ib不變,則三極管可以看成是一個(gè)恒流源。在放大區(qū),三極管的發(fā)射結(jié)處于正向偏置,集電結(jié)處于反向偏置狀態(tài)。