半导体三极管的主要参数

半导体三极管的主要参数

  半导体的参数分为直流参数、交流参数和极限参数三大类。                                1.直流参数
  (1)直流电流放大系数
  ① 共发射极直流电流放大系数
        (1)
  在放大区基本不变。在共发射极输出特性曲线上,通过垂直于X轴的直线(vCE=const)来求取IC / IB ,如图1所示。在IC较小时和IC较大时,会有所减小,这一关系见图2。

图 1 在输出特性曲线上决定
图2 值与 I C的关系

 

  ② 共基极直流电流放大系数       
                   (2)

 

图3 ICEO在输出特性曲线上的位置

  显然与之间有如下关系

           (3)

 
 (2)极间反向电流
  ① 集电极-基极间反向饱和电流ICBO
  ICBO的下标CB代表集电极和基极,O是Open的字头,代表第三个电极E开路。它相当于集电结的反向饱和电流。
  ② 集电极-发射极间的反向饱和电流ICEO

ICEOICBO有如下关系
  ICEO=(1+βICBO (4)
  相当基极开路时,集电极和发射极间的反向饱和电流,即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y坐标的数值,如图3所示。集电极-发射极间的反向饱和电流又称穿透电流。
   2.交流参数
  (1)交流电流放大系数
  ① 共发射极交流电流放大系数b
      β=△IC/△IB|vCE=const (5)
  在放大区, b值基本不变,可在共射接法输出特性曲线上,通过垂直于X轴的直线求取△IC/△IB。或在图2上通过求某一点的斜率得到b。具体方法如图4所示。

图4 在输出特性曲线上求取 β

  ② 共基极交流电流放大系数α
  α=△IC/△IE (6)
  当ICBOICEO很小时, α≈α、 β≈β,可以不加区分。

  (2)特征频率fT
  三极管的β值不仅与工作电流有关,而且与工作频率有关。由于结的影响,当信号频率增加时,三极管的β将会下降。当β下降到1时所对应的频率称为特征频率,用fT表示。 

  3.极限参数
  (1)集电极最大允许电流ICM
  如图1.4.9所示,当集电极电流增加时,β就要下降,当β值下降到线性放大区β值的70~30%时,所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。至于β值下降多少,不同型号的三极管,不同的厂家的规定有所差别。可见,当ICICM时,并不表示三极管会损坏。
  (2)集电极最大允许功率损耗PC
  集电极电流通过集电结时所产生的功耗, PCMICVCBICVCE,因发射结正偏,呈低阻,所以功耗主要集中在集电结上。在计算时往往用VCE取代VCB
  (3)反向击穿电压
  反向击穿电压表示三极管电极间承受反向电压的能力,其测试时的原理电路如图5所示。

图5 三极管击穿电压的测试电路

图6 输出特性曲线上的过损耗区和击穿区

  ① V(BR)CBO–发射极开路时的集电结击穿电压。下标BR代表击穿之意,是Breakdown的字头,C、B代表集电极和基极,O代表第三个电极E开路。

  ② V(BR)EBO–集电极开路时发射结的击穿电压。
  ③ V(BR)CEO–基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。
  对于V(BR)CER表示BE间接有电阻,V(BR)CES表示BE间是短路的。几个击穿电压在大小上有如下关系:

  V(BR)CBOV(BR)CESV(BR)CERV(BR)CEOV(BR)EBO
  由最大集电极功率损耗PCMICM和击穿电压V(BR)CEO,在输出特性曲线上还可以确定过损耗区、过电流区和击穿区,见图6。

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  半导体的参数分为直流参数、交流参数和极限参数三大类。                                1.直流参数
  (1)直流电流放大系数
  ① 共发射极直流电流放大系数
        (1)
  在放大区基本不变。在共发射极输出特性曲线上,通过垂直于X轴的直线(vCE=const)来求取IC / IB ,如图1所示。在IC较小时和IC较大时,会有所减小,这一关系见图2。

图 1 在输出特性曲线上决定
图2 值与 I C的关系

 

  ② 共基极直流电流放大系数       
                   (2)

 

图3 ICEO在输出特性曲线上的位置

  显然与之间有如下关系

           (3)

 
 (2)极间反向电流
  ① 集电极-基极间反向饱和电流ICBO
  ICBO的下标CB代表集电极和基极,O是Open的字头,代表第三个电极E开路。它相当于集电结的反向饱和电流。
  ② 集电极-发射极间的反向饱和电流ICEO

ICEOICBO有如下关系
  ICEO=(1+βICBO (4)
  相当基极开路时,集电极和发射极间的反向饱和电流,即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y坐标的数值,如图3所示。集电极-发射极间的反向饱和电流又称穿透电流。
   2.交流参数
  (1)交流电流放大系数
  ① 共发射极交流电流放大系数b
      β=△IC/△IB|vCE=const (5)
  在放大区, b值基本不变,可在共射接法输出特性曲线上,通过垂直于X轴的直线求取△IC/△IB。或在图2上通过求某一点的斜率得到b。具体方法如图4所示。

图4 在输出特性曲线上求取 β

  ② 共基极交流电流放大系数α
  α=△IC/△IE (6)
  当ICBOICEO很小时, α≈α、 β≈β,可以不加区分。

  (2)特征频率fT
  三极管的β值不仅与工作电流有关,而且与工作频率有关。由于结的影响,当信号频率增加时,三极管的β将会下降。当β下降到1时所对应的频率称为特征频率,用fT表示。 

  3.极限参数
  (1)集电极最大允许电流ICM
  如图1.4.9所示,当集电极电流增加时,β就要下降,当β值下降到线性放大区β值的70~30%时,所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。至于β值下降多少,不同型号的三极管,不同的厂家的规定有所差别。可见,当ICICM时,并不表示三极管会损坏。
  (2)集电极最大允许功率损耗PC
  集电极电流通过集电结时所产生的功耗, PCMICVCBICVCE,因发射结正偏,呈低阻,所以功耗主要集中在集电结上。在计算时往往用VCE取代VCB
  (3)反向击穿电压
  反向击穿电压表示三极管电极间承受反向电压的能力,其测试时的原理电路如图5所示。

图5 三极管击穿电压的测试电路

图6 输出特性曲线上的过损耗区和击穿区

  ① V(BR)CBO–发射极开路时的集电结击穿电压。下标BR代表击穿之意,是Breakdown的字头,C、B代表集电极和基极,O代表第三个电极E开路。

  ② V(BR)EBO–集电极开路时发射结的击穿电压。
  ③ V(BR)CEO–基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。
  对于V(BR)CER表示BE间接有电阻,V(BR)CES表示BE间是短路的。几个击穿电压在大小上有如下关系:

  V(BR)CBOV(BR)CESV(BR)CERV(BR)CEOV(BR)EBO
  由最大集电极功率损耗PCMICM和击穿电压V(BR)CEO,在输出特性曲线上还可以确定过损耗区、过电流区和击穿区,见图6。

半导体三极管的主要参数

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