三极管的特性曲线

三极管的各个电极上电压和电流之间的关系曲线称为三极管的伏安特性曲线或特性曲线。它是三极管内部特性的外部表现，是分析由三极管组成的放大电路和选择管子参数的重要依据。常用的是输入特性曲线和输出特性曲线。

三极管在电路中的连接方式（组态）不同，其特性曲线也不同，在共射极放大电路中所测得的特性曲线称为共射特性曲线。

1.输入特性曲线

三极管的共射输入特性曲线是表示当管子的输出电压uCE为常数时，输入电流iB与输入电压uBE之间的函数关系，即

当uCE＝0时，相当于集电极与发射极短路，即发射结与集电结并联。因此，输入特性曲线与PN结的伏安特性相类似，呈指数关系，如图10－15所示。

图10－15　三极管的输入特性曲线

当uCE增大时，曲线右移。这是因为，由发射区注入基区的非平衡少数载流子有一部分越过基区和集电结形成集电极电流iC，而另一部分在基区参与复合运动的非平衡少数载梳子将随uCE的增大而减少。因此，要获得同样的iB，就必须加大uBE，使发射区向基区注入更多的电子。

实际上，对于确定的uBE，当uCE增大到一定值（如1V）以后，集电结的电场已足够强，可以将发射区注入基区的绝大部分非平衡少数载流子都收集到集电区，因而使uCE再增大，iC也不可能明显增大，也就是说iB已基本不变。因此，uCE超过一定数值后，曲线不再明显右移而基本重合。对于小功率管，可以近似地用uCE大于1V的任何一条曲线来代表uCE大于1V的所有曲线。

2.输出特性曲线

三极管的共射输出特性曲线是表示当管子的输入电流iB为某一常数时，输出电流iC与输出电压uCE之间的函数关系，即

对于每一个确定的iB，都有一条曲线。所以输出特性是一组曲线，如图10－16所示。对于某一条曲线，当uCE从零逐渐增大时，集电结电场随之增强，收集基区非平衡少数载流子的能力逐渐增强，因当iC也就逐渐增大。而当uCE增大到一定数值时，集电结电场足以将基区非平衡少数载流子的绝大部分收集到基区来，uCE再增大，收集集能力已不能明显提高，表现为曲线几乎平行于横轴，即iC几乎仅仅决定于iB，如图10－16所示。

图10－16　三极管的输出特性曲线

从输出特性曲线可以看出，三极管有三个工作区。

（1）截止区：截止区是指iB＝0曲线以下的区域。工作在截止区的三极管，发射结零偏或反偏，集电结反偏。由于uBE小于开启电压Uon，因此处于截止状态。此时三极管各级电流均很小（接近或等于零），E、B、C极之间近似看作开路。

（2）放大区：放大区是指iB＞0和uCE＞0.3V的区域，就是曲线的平坦部分。要使三极管静态时工作在放大区（处于放大状态），发射结必须正偏，集电结必须反偏。此时，三极管是电流受控源，iB控制iC，iC＝βiB。当iB有一个微小变化时，iC将发生较大变化，体现了三极管的电流放大作用。

（3）饱和区：饱和区是指iB＞0和uCE≤0.3V的区域。工作在饱和区的三极管，发射结和集电结均为正偏。此时iC随着uCE变化而变化，却几乎不受iB的控制，三极管失去放大作用。当UCE＝UBE时集电结零偏，三极管处于临界饱和状态。