三极管的特性曲线

三极管的特性曲线是指三极管各电极电流与各电极电压之间的关系，它以图形的方式说明了三极管的电流放大原理。因为三极管是非线形元件，所以用伏安特性曲线才能对它的特性进行详细的描述。从使用角度看，了解其伏安特性曲线，能够帮助我们直观地理解三极管的运行情况，比了解它的内部载流子的运行情况更为重要。三极管不象二极管那样简单，因为它有三个电极，一般用三极管的输入特性和输出特性曲线来描述其特性。

同时要注意，由于半导体器件本身特性的分散性，即使同种型号的三极管，不同的元件个体的特性也会不一致。元件参数手册中给出的参数或特性曲线只适合作为参考，实际应用时要用专门的仪器（晶体管图示仪）进行测试。

三极管电路分共射极、共基极和共集电极电路，由于本书篇幅的限制，我们主要涉及到共射极电路，所以我们主要介绍NPN三极管共射极接法时的特性曲线。测试电路如图（1-27）所示。

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1． 输入特性曲线

图1-28是三极管的输入特性曲线，它是指当集电极电压与发射极电压u_CE是常量时，输入回路中基极电压u_BE与基极电流之间i_B的关系。

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在室温条件下，输入特性曲线受u_CE的影响，u_CE增加，输入曲线向右移动。但是当u_CE＞1V时，虽然u_CE增加，但是特性曲线基本保持不变。一般情况下满足u_CE＞1V的条件，所以我们通常使用u_CE＞1V时的特性曲线。

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2．输出特性曲线

从图中可以看出，当i_B变化，i_C与u_CE的关系曲线就会移动，因此三极管的输出特性是一簇曲线。集电极电流i_C与集电极电压u_CE之间的关系可以用如下函数表示：

http://eol.bit.edu.cn/res2006/data/080606/U/10/bjjc/images/gif_01_013.gif　　　　　(1-16)

饱和区 在这一簇曲线中，各曲线的形状基本是一致的。取其中一条为例（i_B＝40μA）说明。输出特性的开始部分很陡，u_CE略有增加，i_C增加很快。这是由于集电结的反向偏置电压很低，收集电荷的能力不足造成的，此区域称为饱和区。三极管处于饱和区中时，三极管的发射极正向偏置，集电极也是正向偏置，u_CE很小。

放大区 当超过一定值后，特性曲线变得比较平坦，集电极电流i_C基本不随u_CE的变化而变化。这是因为集电结电压足够高，集电结的电荷收集能力足够将从发射区扩散过来的电荷收集到集电区。集电极电流与基极电流满足i_C＝β_Fi_B＋I_CEO的放大关系，此区域称为放大区。在放大区中，三极管的集电结正向偏置，发射结反向偏置。

截止区 对于NPN三极管，当电压u_BE＜0时，发射结反向偏置，基极电流i_B＝0及其以下的区域称为截止区。其实i_B＝0时，三极管仍然有很小的集电极电流，根据式（1-15）此时：i_C＝I_CEO，正常使用时一般忽略穿透电流I_CEO。