三极管的直流特性简介

1.7.1　三极管的直流增益

三极管电流放大电路如图6－7所示。

图6－7　三极管电流放大电路

电流表AB测量的是三极管B极电流，IB＝0.123mA；而电流表AC测量的是三极管C极电流，IC＝33mA，可知IC约为IB的268倍。三极管把B极电流放大了268倍。结论是：三极管是一个具有电流放大功能的器件。

在明确了三极管具有电流放大特性之后，下面从定量的角度看看具体的放大倍数。从图6－7中可知，如果把三极管B极电流IB看成输入电流，而把C极电流IC看成输出电流，则三极管实现了电流的放大，其直流放大倍数（又称直流增益）可以用输出电流与输入电流之间的比值来描述：

该参数描述了三极管电流放大倍数，即三极管若获得适当的偏置，可以把B极电流IB进行放大，在C极形成一个较大的电流IC。

从图6－7中可以看出，B极电流IB流入三极管，C极电流IC亦流入三极管，有进就有出，电流必须得从三极管的E极流出，形成E极电流IE。于是三极管B极、C极、E极电流形成电流关系式：

1.7.2　三极管输入特性

三极管输入参数是当三极管的B－E极正向偏置时，B－E极之间就像一个二极管一样出现正向压降，这个B－E极之间的压降用VBE来代替，有

这是三极管的一个重要参数，就像二极管具有正向压降一样。如图6－8所示电路，用电源VBB和VCC分别给三极管Q1施加偏置电压，假设VCC固定在10V不变，而VBB则从0V开始升高，当三极管Q1的B极电压VB达到约0.7V时，也就是VBE达到0.7V时三极管Q1导通，C极电流IC开始变大。如果VBB的电压继续升高，B极电流IB也随之变大，自然C极电流IC继续变大。

图6－8　三极管输入参数研究电路(www.xing528.com)

三极管输入关系曲线（IB－VBE曲线）可以用图6－9来描述，在VBE没有达到0.7V以前，B极电流IB小到可以忽略。但是VBE达到0.7V以后，此时基极电流IB明显增大，说明三极管导通。

图6－9　三极管输入特性曲线

1.7.3　三极管输出特性

上述探究了三极管的输入参数VBE≈0.7V，有输入参数就应该有输出参数，此处探究有关三极管输出参数的内容。如图6－10所示电路，如果使用三极管Q1的C极作为输出，分析三极管VCE和IC的关系曲线。

一开始VCC为0V，此时三极管Q1的B－E极间和B－C极间都是正向偏置（B极电压比C极、E极都高），并且三极管C极电压VC、E极电压VE都为0V。如果VCC增大，VCE也因C极电流IC的变大而增大，图6－10中A－B段反映了这个过程。VCC继续变大，只要在VCE还没有到0.7V之前，IC都在随着VCE的增大而增加。

图6－10　IC－VCE的关系曲线

在A－B段，三极管Q1的B－E极间和B－C极间一直都保持正向偏置，这段时间三极管处于饱和状态，这个区域就是三极管开关处于闭合时的状态。

在理想情况下，当VCE超过0.7V之后，三极管的B－C极间变成了反向偏置（B极电压小于C极电压），三极管进入线性工作区，或者说三极管处于放大状态。在放大状态的三极管，如图6－10所示，如果IB不变，虽然VCE继续增大，IC也只有较小的增加，也就是在放大区，前面讲到的式（6－1）才成立。

若VCE“疯狂地”变大而超过了VCE（max），三极管就会被击穿，所以在任何时候都不要让VCE超过VCE（max）这个极限。

在三极管的B极电流IB固定在某一固定数值时获得图6－10所示曲线。通过改变VBB而使IB在不同数值间变化，将得到一系列IC－VCE关系曲线，如图6－11所示。当IB＝0时，三极管就处于截止状态，IC只有非常微小的漏电流，这个区域就是三极管开关处于断开时的状态。此外，除去饱和区和截止区，剩下部分为放大区，这是放大器工作时三极管的状态所在。

图6－11　三极管的输出特性曲线