2009-7-20
《模拟电子技术基础课程教学辅助系统》
是助教型多媒体课件，供教师上课使用。
本课件 2000年由高等教育出版社出版,2001
年获国家教学成果二等奖。考虑版权问题，在尚未征得出版社同意之前，目前在网上只给出了封面、编辑界面示意图，以及一小部分课程内容。
供评审专家和教师审阅。
用鼠标点击左下方或右下方的播放按键，即可播放。按盘上的,?”键，前进；按,?”键后退；按,Esc”键，再用鼠标点击屏幕右上角的
,?”，可退出。在播动画时，如提示有病毒，
可按“确定”键播放。
2009-7-20
半导体三极管有两大类型，
一是 双极型半导体三极管二是 场效应半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
2.2 场效应半导体三极管双极型半导体三极管是由两种载流子参与导电的半导体器件，它由两个 PN 结组合而成，是一种 CCCS器件。场效应型半导体三极管仅由一种载流子参与导电，是一种 VCCS器件。
2009-7-20
2.1.1 双极型半导体三极管的结构
2.1.2 双极型半导体三极管电流的分配与控制
2.1.3 双极型半导体三极管的电流关系
2.1.4 双极型半导体三极管的特性曲线
2.1.5 半导体三极管的参数
2.1.6 半导体三极管的型号
2.1 双极型半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管的工作原理半导体三极管在英文中称为晶体管 (Transister)，半导体三极管有两大类型,一是 双极型 半导体三极管 (BJT)，
二是 场效应 半导体三极管 (FET)。
双极型半导体三极管是由两种载流子参与导电的半导体器件，
它由两个 PN 结组合而成，是一种电流控制电流源器件（ CCCS）。
场效应型半导体三极管仅由一种载流子参与导电，是一种电压控制电流源器件（ VCCS）。
2.1.1 双极型半导体三极管的结构
b
NP
型PNP型NPN
e e
b
ccP NN P
NPN型 PNP型这是基极 b
这是发射极 e 这是集电极 c这是发射结 Je 这是集电结 Jc
c
e e
c
bb
型NPN 型PNP
三极管的符号短粗线代表基极,发射极的箭头方向,代表发射极电流的实际方向。
双极型三极管的符号在图的下方给出，发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。
从外表上看两个 N区,(或两个 P区 )是对称的，
实际上 发射区的掺杂浓度大,集电区掺杂浓度低,且集电结面积大。基区要制造得很薄，其厚度一般在几个微米至几十个微米。
2.1.2 双极型半导体三极管的电流分配关系双极型三极管在制造时，要求发射区的掺杂浓度大，基区掺杂浓度低并要制造得很薄,集电区掺杂浓度低，且集电结面积较大。
从结构上看双极型三极管是对称的，但 发射极和集电极不能互换。
双极型半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压
。 若在放大工作状态：发射结加正向电压,集电结加反向电压 。
现以 NPN型三极管的放大状态为例,来说明三极管 内部载流子的运动关系,见下图 。
N P N
e
b
c
电子 空穴
IEN ICN
IEP
ICEO
IE IC
IB
IBN
注意图中画的是载流子的运动方向，空穴流与电流方向相同；电子流与电流方向相反。为此可确定三个电极的电流
IE=IEN + IEP
且 IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN - IBN
IB= IEP + IBN - ICBO
由此可写出三极管三个电极的电流
N P N
e
b
c
电子 空穴
IEN ICN
IEP
ICEO
IE IC
IB
IBN
IE=IEN + IEP
且 IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN - IBN
IB= IEP + IBN - ICBO
发射极电流,IE= IEN＋ IEP 且有 IEN>>IEP
集电极电流,IC=ICN+ ICBO
ICN=IEN- IBN 且有 IEN>> IBN,ICN>>IBN
基极电流,IB=IEP+ IBN－ ICBO
所以，发射极电流又可以写成
IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN
=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ ICBO)=IC+IB
从以上分析可知,对于 NPN型三极管,集电极电流和基极电流是流入三极管,发射极电流是流出三极管,流进的电流等于流出的电流 。 由以上分析可知,发射区掺杂浓度高,基区掺杂浓度低且很薄,是保证三极管能够实现电流放大的关键 。
若两个 PN结对接，相当基区很厚，所以没有电流放大作用，基区从厚变薄，两个 PN结演变为三极管，这是量变引起质变的又一个实例。
e
b
c
动画 2-1
问题 1：除了从三极管的电流分配关系可以证明 IE=IC+IB 。还可以通过什么方法加以说明？
问题 2：为什么当温度升高时，三极管将失去放大作用？从物理概念上加以说明。
2.1.3 双极型半导体三极管的电流关系
2.1.3.1 三种组态双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入,两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态，如共发射极接法，也称共发射极组态，简称共射组态，
见下图。
CE
e
b
c I
I B
c
CB
c
e
bI B
I CI E
b
c
e
I E
I C
I B
CC
共发射极接法，发射极作为公共电极，用 CE表示；
共集电极接法，集电极作为公共电极，用 CC表示；
共基极接法，基极作为公共电极，用 CB表示。
2.1.3.2 三极管的电流放大系数
1.共基极直流电流放大系数电流放大系数，一般来说是指输出电流与输入电流的比。由于组态不同，三极管的输入电极和输出电极不同，所以对共基组态，输出电流是集电极电流 IC，输入电流是发射极电流 IE，二电流之比的关系可定义为：
E
CN
I
I
称为共基极直流电流放大系数 。它表示最后达到集电极的电子电流
ICN与总发射极电流 IE的比值。 ICN与 IE相比，因 ICN中没有 IEP和 IBN，所以的值小于 1,但接近 1。由此可得：?
IC=ICN+ICBO= IE+ICBO= (IC+IB)+ICBO
111
BC B OB
C
IIII
2.共发射极直流电流放大系数对共射组态的电流放大系数，输出电流是集电极电流 IC，输入电流是基极电流 IB，二电流之比可定义：
B
C B OCN
B
C
I
II
I
I
称为共发射极接法直流电流放大系数 。于是?
B
C B OB
B
C 1)
11( I
II
I
I
B
B 1)
1( I
I
1
因 ≈1,所以 >>1 。
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2.1.3双极型半导体三极管的电流关系
(1)三种组态双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入,两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态，见图 02.03。
共集电极接法,集电极作为公共电极，用 CC表示 ;
共基极接法,基极作为公共电极，用 CB表示。
共发射极接法,发射极作为公共电极，用 CE表示；
图 02.03 三极管的三种组态
(2)三极管的电流放大系数对于集电极电流 IC和发射极电流 IE之间的关系可以用系数来说明，定义,
ECN / II
11
C B OBC III
称为共基极直流电流放大系数。它表示最后达到集电极的电子电流 ICN与总发射极电流 IE
的比值。 ICN与 IE相比，因 ICN中没有 IEP和 IBN，
所以 的值小于 1,但接近 1。由此可得,
IC=ICN+ICBO= IE+ICBO= (IC+IB)+ICBO
B
C B OB
B
C 1)
11( I
II
I
I
B
B 1)
1( I
I
1
因 ≈1,所以? >>1?
定义,
=IC /IB=(ICN+ ICBO )/IB
称为共发射极接法直流电流放大系数 。 于是
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2.1.4 双极型半导体三极管的特性曲线这里,B表示输入电极,C表示输出电极，
E表示公共电极。所以这两条曲线是共发射极接法的特性曲线。
iB是输入电流,vBE是输入电压,加在 B、
E两电极之间。
iC是输出电流,vCE是输出电压,从 C,E
两电极取出。
输入特性曲线 —— iB=f(vBE)? vCE=const
输出特性曲线 —— iC=f(vCE)? iB=const
本节介绍共发射极接法三极管的特性曲线，即共发射极接法的供电电路和电压 -电流关系如图 02.04所示 。
图 02.04 共发射极接法的电压 -电流关系简单地看，输入特性曲线类似于发射结的伏安特性曲线，现讨论 iB和 vBE之间的函数关系 。因为有集电结电压的影响,它与一个单独的 PN结的伏安特性曲线不同。
为了排除 vCE的影响，在讨论输入特性曲线时，应使 vCE=const(常数 )。
(1) 输入特性曲线
vCE的影响，可以用三极管的内部反馈作用解释，即 vCE对 iB的影响 。
共发射极接法的输入特性曲线见图 02.05。其中 vCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。
当 vCE≥1V时,vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，且基区复合减少,IC / IB
增大，特性曲线将向右稍微移动一些。但 vCE再增加时，曲线右移很不明显。曲线的右移是三极管内部反馈所致，右移不明显说明内部反馈很小。 输入特性曲线的分区,① 死区 ②非线性区
③线性区图 02.05 共射接法输入特性曲线
(2)输出特性曲线共发射极接法的输出特性曲线如图 02.06所示，它是以
iB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明，
当 vCE=0 V时，因集电极无收集作用,iC=0。 当 vCE稍增大时，
发射结虽处于正向电压之下，但集电结反偏电压很小，如
vCE< 1V
vBE=0.7 V
vCB= vCE- vBE= <0.7 V
集电区收集电子的能力很弱,iC主要由 vCE决定。
图 02.06 共发射极接法输出特性曲线当 vCE增加到使集电结反偏电压较大时，如
vCE ≥1V
vBE ≥0.7V
运动到集电结的电子基本上都可以被集电区收集，此后 vCE再增加，电流也没有明显的增加，特性曲线进入与 vCE轴基本平行的区域 (这与输入特性曲线随 vCE增大而右移的原因是一致的 ) 。 图 02.06 共发射极接法输出特性曲线动画 2-2
输出特性曲线可以分为三个区域,
饱和区 —— iC受 vCE显著控制的区域，该区域内 vCE的数值较小，一般 vCE＜ 0.7V(硅管 )。此时发射结正偏,集电结正偏 或反偏电压很小 。
截止区 —— iC接近零的区域，相当 iB=0的曲线的下方。
此时,发射结反偏,集电结反偏。
放大区 —— iC平行于 vCE轴的区域，
曲线基本平行等距。 此时,发射结正偏,集电结反偏,电压大于
0.7V左右 (硅管 ) 。
2.1.5 半导体三极管的参数半导体三极管的参数分为三大类,
直流参数交流参数极限参数
(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
=（ IC－ ICEO） /IB≈IC / IB? vCE=const
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 02.07所示。在 IC较小时和 IC较大时,会有所减小，这一关系见图 02.08。
图 02.08 值与 IC的关系图 02.07 在输出特性曲线上决定
2.共基极直流电流放大系数
=（ IC－ ICBO） /IE≈IC/IE
显然 与 之间有如下关系,
= IC/IE= IB/?1+?IB= /?1+?
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
ICEO和 ICBO有如下关系
ICEO=（ 1+ ） ICBO
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 02.09所示。
图 02.09 ICEO在输 出特性曲线上的位置
(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?
=?IC/?IB?vCE=const
在放大区?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 02.
08上通过求某一点的斜率得到?。 具体方法如图 02.10所示。
图 02.10 在输出特性曲线上求 β
2.共基极交流电流放大系数 α
α =?IC/?IE? VCB=const
当 ICBO和 ICEO很小时,≈?,≈?，可以不加区分。
②特征频率 fT
三极管的?值不仅与工作电流有关，而且与工作频率有关。由于结电容的影响，当信号频率增加时，三极管的?将会下降。当?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 02.08所示，当集电极电流增加时,?就要下降，当?值 下降到线性放大区?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?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
IC＞ ICM时，并不表示三极管 会损坏。
②集电极最大允许功率损耗 PCM
集电极电流通过集电结时所产生的功耗，
PCM= ICVCB≈ICVCE，
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 02.11所示。
图 02.11 三极管击穿电压的测试电路
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,CB
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)CBO≈V(BR)CES＞ V(BR)CER＞ V(BR)CEO＞ V(BR) EBO
由 PCM,ICM和 V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区，见图 02.12。
图 02.12 输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
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2.1.6 半导体三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下,
3 D G 110 B
第二位,A锗 PNP管,B锗 NPN管、
C硅 PNP管,D硅 NPN管第三位,X低频小功率管,D低频大功率管、
G高频小功率管,A高频大功率管,K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管
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表 02.01 双极型三极管的参数参 数型 号
PCM
mW
I CM
mA
VRCBO
V
VRCEO
V
VREBO
V
I CBO
μ A
fT
MHz
3AX31D 125 125 20 12 ≤ 6 *≥ 8
3BX31C 125 125 40 24 ≤ 6 *≥ 8
3CG101C 100 30 45 0.1 100
3DG123C 500 50 40 30 0.35
3DD101D 5A 5A 300 250 4 ≤ 2mA
3DK100B 100 30 25 15 ≤ 0.1 300
3DKG23 250W 30A 400 325 8
注,*为 f?
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是助教型多媒体课件，供教师上课使用。
本课件 2000年由高等教育出版社出版,2001
年获国家教学成果二等奖。考虑版权问题，在尚未征得出版社同意之前，目前在网上只给出了封面、编辑界面示意图，以及一小部分课程内容。
供评审专家和教师审阅。
用鼠标点击左下方或右下方的播放按键，即可播放。按盘上的,?”键，前进；按,?”键后退；按,Esc”键，再用鼠标点击屏幕右上角的
,?”，可退出。在播动画时，如提示有病毒，
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半导体三极管有两大类型，
一是 双极型半导体三极管二是 场效应半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
2.2 场效应半导体三极管双极型半导体三极管是由两种载流子参与导电的半导体器件，它由两个 PN 结组合而成，是一种 CCCS器件。场效应型半导体三极管仅由一种载流子参与导电，是一种 VCCS器件。
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2.1.1 双极型半导体三极管的结构
2.1.2 双极型半导体三极管电流的分配与控制
2.1.3 双极型半导体三极管的电流关系
2.1.4 双极型半导体三极管的特性曲线
2.1.5 半导体三极管的参数
2.1.6 半导体三极管的型号
2.1 双极型半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管的工作原理半导体三极管在英文中称为晶体管 (Transister)，半导体三极管有两大类型,一是 双极型 半导体三极管 (BJT)，
二是 场效应 半导体三极管 (FET)。
双极型半导体三极管是由两种载流子参与导电的半导体器件，
它由两个 PN 结组合而成，是一种电流控制电流源器件（ CCCS）。
场效应型半导体三极管仅由一种载流子参与导电，是一种电压控制电流源器件（ VCCS）。
2.1.1 双极型半导体三极管的结构
b
NP
型PNP型NPN
e e
b
ccP NN P
NPN型 PNP型这是基极 b
这是发射极 e 这是集电极 c这是发射结 Je 这是集电结 Jc
c
e e
c
bb
型NPN 型PNP
三极管的符号短粗线代表基极,发射极的箭头方向,代表发射极电流的实际方向。
双极型三极管的符号在图的下方给出，发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。
从外表上看两个 N区,(或两个 P区 )是对称的，
实际上 发射区的掺杂浓度大,集电区掺杂浓度低,且集电结面积大。基区要制造得很薄，其厚度一般在几个微米至几十个微米。
2.1.2 双极型半导体三极管的电流分配关系双极型三极管在制造时，要求发射区的掺杂浓度大，基区掺杂浓度低并要制造得很薄,集电区掺杂浓度低，且集电结面积较大。
从结构上看双极型三极管是对称的，但 发射极和集电极不能互换。
双极型半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压
。 若在放大工作状态：发射结加正向电压,集电结加反向电压 。
现以 NPN型三极管的放大状态为例,来说明三极管 内部载流子的运动关系,见下图 。
N P N
e
b
c
电子 空穴
IEN ICN
IEP
ICEO
IE IC
IB
IBN
注意图中画的是载流子的运动方向，空穴流与电流方向相同；电子流与电流方向相反。为此可确定三个电极的电流
IE=IEN + IEP
且 IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN - IBN
IB= IEP + IBN - ICBO
由此可写出三极管三个电极的电流
N P N
e
b
c
电子 空穴
IEN ICN
IEP
ICEO
IE IC
IB
IBN
IE=IEN + IEP
且 IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN - IBN
IB= IEP + IBN - ICBO
发射极电流,IE= IEN＋ IEP 且有 IEN>>IEP
集电极电流,IC=ICN+ ICBO
ICN=IEN- IBN 且有 IEN>> IBN,ICN>>IBN
基极电流,IB=IEP+ IBN－ ICBO
所以，发射极电流又可以写成
IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN
=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ ICBO)=IC+IB
从以上分析可知,对于 NPN型三极管,集电极电流和基极电流是流入三极管,发射极电流是流出三极管,流进的电流等于流出的电流 。 由以上分析可知,发射区掺杂浓度高,基区掺杂浓度低且很薄,是保证三极管能够实现电流放大的关键 。
若两个 PN结对接，相当基区很厚，所以没有电流放大作用，基区从厚变薄，两个 PN结演变为三极管，这是量变引起质变的又一个实例。
e
b
c
动画 2-1
问题 1：除了从三极管的电流分配关系可以证明 IE=IC+IB 。还可以通过什么方法加以说明？
问题 2：为什么当温度升高时，三极管将失去放大作用？从物理概念上加以说明。
2.1.3 双极型半导体三极管的电流关系
2.1.3.1 三种组态双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入,两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态，如共发射极接法，也称共发射极组态，简称共射组态，
见下图。
CE
e
b
c I
I B
c
CB
c
e
bI B
I CI E
b
c
e
I E
I C
I B
CC
共发射极接法，发射极作为公共电极，用 CE表示；
共集电极接法，集电极作为公共电极，用 CC表示；
共基极接法，基极作为公共电极，用 CB表示。
2.1.3.2 三极管的电流放大系数
1.共基极直流电流放大系数电流放大系数，一般来说是指输出电流与输入电流的比。由于组态不同，三极管的输入电极和输出电极不同，所以对共基组态，输出电流是集电极电流 IC，输入电流是发射极电流 IE，二电流之比的关系可定义为：
E
CN
I
I
称为共基极直流电流放大系数 。它表示最后达到集电极的电子电流
ICN与总发射极电流 IE的比值。 ICN与 IE相比，因 ICN中没有 IEP和 IBN，所以的值小于 1,但接近 1。由此可得：?
IC=ICN+ICBO= IE+ICBO= (IC+IB)+ICBO
111
BC B OB
C
IIII
2.共发射极直流电流放大系数对共射组态的电流放大系数，输出电流是集电极电流 IC，输入电流是基极电流 IB，二电流之比可定义：
B
C B OCN
B
C
I
II
I
I
称为共发射极接法直流电流放大系数 。于是?
B
C B OB
B
C 1)
11( I
II
I
I
B
B 1)
1( I
I
1
因 ≈1,所以 >>1 。
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2.1.3双极型半导体三极管的电流关系
(1)三种组态双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入,两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态，见图 02.03。
共集电极接法,集电极作为公共电极，用 CC表示 ;
共基极接法,基极作为公共电极，用 CB表示。
共发射极接法,发射极作为公共电极，用 CE表示；
图 02.03 三极管的三种组态
(2)三极管的电流放大系数对于集电极电流 IC和发射极电流 IE之间的关系可以用系数来说明，定义,
ECN / II
11
C B OBC III
称为共基极直流电流放大系数。它表示最后达到集电极的电子电流 ICN与总发射极电流 IE
的比值。 ICN与 IE相比，因 ICN中没有 IEP和 IBN，
所以 的值小于 1,但接近 1。由此可得,
IC=ICN+ICBO= IE+ICBO= (IC+IB)+ICBO
B
C B OB
B
C 1)
11( I
II
I
I
B
B 1)
1( I
I
1
因 ≈1,所以? >>1?
定义,
=IC /IB=(ICN+ ICBO )/IB
称为共发射极接法直流电流放大系数 。 于是
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2.1.4 双极型半导体三极管的特性曲线这里,B表示输入电极,C表示输出电极，
E表示公共电极。所以这两条曲线是共发射极接法的特性曲线。
iB是输入电流,vBE是输入电压,加在 B、
E两电极之间。
iC是输出电流,vCE是输出电压,从 C,E
两电极取出。
输入特性曲线 —— iB=f(vBE)? vCE=const
输出特性曲线 —— iC=f(vCE)? iB=const
本节介绍共发射极接法三极管的特性曲线，即共发射极接法的供电电路和电压 -电流关系如图 02.04所示 。
图 02.04 共发射极接法的电压 -电流关系简单地看，输入特性曲线类似于发射结的伏安特性曲线，现讨论 iB和 vBE之间的函数关系 。因为有集电结电压的影响,它与一个单独的 PN结的伏安特性曲线不同。
为了排除 vCE的影响，在讨论输入特性曲线时，应使 vCE=const(常数 )。
(1) 输入特性曲线
vCE的影响，可以用三极管的内部反馈作用解释，即 vCE对 iB的影响 。
共发射极接法的输入特性曲线见图 02.05。其中 vCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。
当 vCE≥1V时,vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，且基区复合减少,IC / IB
增大，特性曲线将向右稍微移动一些。但 vCE再增加时，曲线右移很不明显。曲线的右移是三极管内部反馈所致，右移不明显说明内部反馈很小。 输入特性曲线的分区,① 死区 ②非线性区
③线性区图 02.05 共射接法输入特性曲线
(2)输出特性曲线共发射极接法的输出特性曲线如图 02.06所示，它是以
iB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明，
当 vCE=0 V时，因集电极无收集作用,iC=0。 当 vCE稍增大时，
发射结虽处于正向电压之下，但集电结反偏电压很小，如
vCE< 1V
vBE=0.7 V
vCB= vCE- vBE= <0.7 V
集电区收集电子的能力很弱,iC主要由 vCE决定。
图 02.06 共发射极接法输出特性曲线当 vCE增加到使集电结反偏电压较大时，如
vCE ≥1V
vBE ≥0.7V
运动到集电结的电子基本上都可以被集电区收集，此后 vCE再增加，电流也没有明显的增加，特性曲线进入与 vCE轴基本平行的区域 (这与输入特性曲线随 vCE增大而右移的原因是一致的 ) 。 图 02.06 共发射极接法输出特性曲线动画 2-2
输出特性曲线可以分为三个区域,
饱和区 —— iC受 vCE显著控制的区域，该区域内 vCE的数值较小，一般 vCE＜ 0.7V(硅管 )。此时发射结正偏,集电结正偏 或反偏电压很小 。
截止区 —— iC接近零的区域，相当 iB=0的曲线的下方。
此时,发射结反偏,集电结反偏。
放大区 —— iC平行于 vCE轴的区域，
曲线基本平行等距。 此时,发射结正偏,集电结反偏,电压大于
0.7V左右 (硅管 ) 。
2.1.5 半导体三极管的参数半导体三极管的参数分为三大类,
直流参数交流参数极限参数
(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
=（ IC－ ICEO） /IB≈IC / IB? vCE=const
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 02.07所示。在 IC较小时和 IC较大时,会有所减小，这一关系见图 02.08。
图 02.08 值与 IC的关系图 02.07 在输出特性曲线上决定
2.共基极直流电流放大系数
=（ IC－ ICBO） /IE≈IC/IE
显然 与 之间有如下关系,
= IC/IE= IB/?1+?IB= /?1+?
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
ICEO和 ICBO有如下关系
ICEO=（ 1+ ） ICBO
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 02.09所示。
图 02.09 ICEO在输 出特性曲线上的位置
(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?
=?IC/?IB?vCE=const
在放大区?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 02.
08上通过求某一点的斜率得到?。 具体方法如图 02.10所示。
图 02.10 在输出特性曲线上求 β
2.共基极交流电流放大系数 α
α =?IC/?IE? VCB=const
当 ICBO和 ICEO很小时,≈?,≈?，可以不加区分。
②特征频率 fT
三极管的?值不仅与工作电流有关，而且与工作频率有关。由于结电容的影响，当信号频率增加时，三极管的?将会下降。当?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 02.08所示，当集电极电流增加时,?就要下降，当?值 下降到线性放大区?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?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
IC＞ ICM时，并不表示三极管 会损坏。
②集电极最大允许功率损耗 PCM
集电极电流通过集电结时所产生的功耗，
PCM= ICVCB≈ICVCE，
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 02.11所示。
图 02.11 三极管击穿电压的测试电路
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,CB
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)CBO≈V(BR)CES＞ V(BR)CER＞ V(BR)CEO＞ V(BR) EBO
由 PCM,ICM和 V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区，见图 02.12。
图 02.12 输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
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2.1.6 半导体三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下,
3 D G 110 B
第二位,A锗 PNP管,B锗 NPN管、
C硅 PNP管,D硅 NPN管第三位,X低频小功率管,D低频大功率管、
G高频小功率管,A高频大功率管,K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管
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表 02.01 双极型三极管的参数参 数型 号
PCM
mW
I CM
mA
VRCBO
V
VRCEO
V
VREBO
V
I CBO
μ A
fT
MHz
3AX31D 125 125 20 12 ≤ 6 *≥ 8
3BX31C 125 125 40 24 ≤ 6 *≥ 8
3CG101C 100 30 45 0.1 100
3DG123C 500 50 40 30 0.35
3DD101D 5A 5A 300 250 4 ≤ 2mA
3DK100B 100 30 25 15 ≤ 0.1 300
3DKG23 250W 30A 400 325 8
注,*为 f?
