晶体管主要参数优化

晶体管的参数是用来表征其性能和适用范围的数据，是正确选择和使用晶体管的依据。晶体管的参数一般分为直流参数、交流参数和极限参数。

1.直流参数

（1）共基直流电流放大系数

（2）共射直流电流放大系数

和满足以下关系

（3）极间反向电流

①集电极-基极反向饱和电流I_CBO。在发射极开路（I_E=0）时，集电结加反向偏置电压，集电极和基极间的反向饱和电流称为集电极-基极反向饱和电流，用I_CBO表示。晶体管工作的温度稳定性主要取决于I_CBO，I_CBO越小温度稳定性越好。小功率锗管的I_CBO为μA（1μA=10^-6A）级，而硅管的I_CBO更小，为nA（1nA=10^-9A）级，因此硅管的温度稳定性比锗管好。

②集电极-发射极反向饱和电流I_CEO。在基极开路（I_B=0）时，集电结反偏和发射结正偏时的集电极电流称为集电极-发射极反向饱和电流，用I_CEO表示。因为它是从集电区穿过基区而到达发射区的电流，所以又叫穿透电流。。同I_CBO一样，选择晶体管时，应选择I_CEO小的晶体管。

2.交流参数

（1）共基交流电流放大系数α

（2）共射交流电流放大系数β

（3）特征频率f_T

由于晶体管中两个PN结结电容的存在，晶体管的共射交流电流放大系数β是输入交流信号频率的函数。当交流信号频率增加到一定程度后，β的模会下降。特征频率f_T是指β的模等于1时所对应的交流信号频率。

3.极限参数(www.xing528.com)

（1）集电极最大允许电流I_CM

当集电极电流太大时，晶体管的电流放大系数β值下降。把i_C增大到使β值明显减小的集电极电流，称为集电极最大允许电流I_CM。在实际使用中，为了保证晶体管处于正常的放大工作状态，流过集电极的电流i_C必须满足i_C＜I_CM。

（2）极间的反向击穿电压U_（BR）CEO

U_（BR）CEO是指当基极开路时，集电极与发射极之间的反向击穿电压。为了使晶体管安全工作，必须满足u_CE＜U_（BR）CEO。

（3）集电极最大允许耗散功率P_CM

晶体管集电极耗散功率P_C=u_CEi_C使集电结发热，主要表现为集电结温度升高。当结温超过最高工作温度（硅管150℃，锗管70℃）时，晶体管性能下降，甚至会烧坏。所以集电极的耗散功率P_C必须小于最大允许耗散功率P_CM。

晶体管的极限参数是为了保证晶体管在放大电路中能正常、安全工作的参数。如图1-27所示，由极限参数组成晶体管的安全工作区。安全工作区由水平线i_C=I_CM，曲线u_CEi_C=P_CM，垂直线u_CE=U_（BR）CEO和坐标轴围成的区域。

4.温度对晶体管参数的影响

半导体具有热敏性，其载流子浓度和温度有关，因此晶体管的参数会受到温度的影响。

（1）温度对U_BE的影响

如图1-26a所示，在I_B相同的条件下，输入特性曲线随着温度升高而左移，U_BE减小。温度每升高1℃，U_BE就减小2～2.5mV。

图1-27 晶体管的安全工作区

（2）温度对I_CBO的影响

I_CBO是由少数载流子形成的。在室温下，晶体管的I_CBO很小；当温度升高时，本征激发产生的载流子浓度增大，少数载流子增多，所以I_CBO急剧增大。温度每升高10℃，I_CBO约增大1倍。I_CEO随温度变化规律大致和I_CBO相同。

（3）温度对β的影响

电流放大系数β随着温度的升高而增大，温度每升高1℃，β值增加0.5%～1%。

综上所述，温度的升高会导致U_BE的减小，I_CBO和β的增加，集中体现为晶体管的集电极电流i_C增大，从而影响晶体管的工作状态。所以，一般电路中应采取限制因温度变化而影响晶体管性能变化的措施。