2-29 晶体管的输出特性曲线是什么?

输出特性是指当基极电流IB为常数时,集电极电流IC与集-射极电压UCE的关系曲线,即

IB的取值不同,可得出不同的特性曲线,所以晶体管的输出特性是一簇曲线,如图2-23所示。对应于晶体管的三种工作状态,可将输出特性分为三个区,即截止区、放大区和饱和区。

图2-23 晶体管的输出特性曲线

(1)截止区 IB=0的曲线下面的区域为截止区。在此区域内,IC=ICEO≈0,集电极与发射极间截止区呈现高电阻状态,相当于一个断开的开关。为了使晶体管可靠截止,通常给发射结加上反向偏置电压,所以晶体管处于截止状态的工作条件是发射结、集电结均处于反向偏置。

(2)放大区 输出特性曲线近乎水平且间距较均匀的部分称为放大区。在放大区,IC的变化仅取决于IB的变化,而与UCE的变化几乎无关,呈现恒流特性,即βIB。晶体管处于放大状态时,发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置。

(3)饱和区 特性曲线上升段拐点连接线左侧区域称为饱和区,这一区域包括了所有IB值下输出特性曲线的起始部分。由图2-20所示的实验电路可知,晶体管集-射极电压UCE=UCC-ICRC,或IC=(UCC-UCE)/RC。当UCE很小时,ICUCC/RC,此后即使IB再增大,IC也不再增大,即IC不再受IB的控制,晶体管进入饱和状态。

晶体管处于饱和时的集电极电流称为饱和电流,用ICS表示;饱和时集射极电压称为饱和电压降,用UCES表示。UCES的值很小,硅管约为0.3V,锗管约为0.1V,一般认为UCES≈0,集射极间相当于一个接通的开关。

晶体管饱和的条件是发射结、集电结均正向偏置。

放大区、截止区和饱和区都是晶体管的正常工作区。晶体管作放大使用时,工作在放大区。晶体管作开关使用时,工作在饱和区和截止区。