共发射极接法的供电电路和电压-电流关系如图所示图 共发射极接法的电压-电流关系双极型半导体三极管的特性曲线 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共发射极接法三极管的特性曲线，即 (1) 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< 1 V 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 ≥1 V vBE ≥0.7 V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 图02.06 共发射极接法输出特性曲线原因是一致的) 。
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＜0.7 V(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0.7 V左右(硅管) 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集电极基极间反向饱和电流ICBO ICBO的下标的下标CB代表集电极和基极，代表集电极和基极，O是是Open的字头，代表第三个电极的字头，代表第三个电极E开开路它相当于路它相当于集电结的反向饱和电流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集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO和和ICBO有如下关系有如下关系 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，即输出特性曲线饱和电流，即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应那条曲线所对应的的Y坐标的数值。
如图坐标的数值如图02.09所示 图02.09 ICEO在输出特性曲线上的位置 (2)(2)交流参数交流参数①①交流电流放大系数交流电流放大系数 1.共发射极交流电流放大系数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 图图02.10 在输出特性曲线上求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 ②②特征频率特征频率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。
但当IC＞ICM时，并不表示三极管会损坏 图02.08 值与IC的关系 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 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材料用字母表示器件的种类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用字母表示同一型号中的不同规格三极管三极管 表02.01 双极型三极管的参数 参 数型 号 PCM mW ICM mAVR CBO VVR CEO VVR EBO V IC BO μA f T MHz3AX31D 125 125 20 12≤6*≥ 83BX31C 125 125 40 24≤6*≥ 83 3CG101CCG101C 100 30 450.1 1003 3DG123CDG123C 500 50 40 300.353 3DD101DDD101D 5A 5A 300 2504≤2mA3 3DK100BDK100B 100 30 25 15≤0.1 3003DKG23 250W 30A 400 325 8注：*为 f 1.4.1 1.4.1 结型场效应三极管结型场效应三极管 (1) (1) 结型场效应三极管的结构结型场效应三极管的结构 图图02.19 结型场效应三极管的结构结型场效应三极管的结构 (2) (2) 结型场效应三极管的工作原理结型场效应三极管的工作原理 现以现以N N沟道为例说明其工作沟道为例说明其工作原理。
原理 ①① 栅源电压栅源电压VGS对沟道的控制作用对沟道的控制作用②② 漏源电压漏源电压VDS对沟道的影响对沟道的影响 VGD=VGS-VDS (a) 漏极输出特性曲线 (b) 转移特性曲线 图02.22 N沟道结型场效应三极管的特性曲线 ( (3)3)结型场效应三极管的特性曲线结型场效应三极管的特性曲线 1.4.2 绝缘栅场效应三极管的工作原理 绝缘栅型场效应三极管MOSFET( Metal Oxide Semiconductor FET)分为 增强型 N沟道、P沟道 耗尽型 N沟道、P沟道2024/8/20 (1)N沟道增强型MOSFET ①结构 0＜＜VGS＜＜VGS(th)②工作原理 1．栅源电压VGS的控制作用 当VGS=0V时，漏源之间相当两个背靠背的 二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流 VGS对漏极电流的控制关系可用对漏极电流的控制关系可用 ID=f(VGS) VDS=const 这一曲线描述，称为这一曲线描述，称为转移特性曲线转移特性曲线，见图，见图02.14。
进一步增加VGS，当VGS＞VGS(th)时（ VGS(th) 称为开启电压)，形成反型层 随着VGS的继续增加，ID将不断增加在VGS=0V时ID=0，只有当VGS＞VGS(th)后才会出现漏极电流，这种MOS管称为增强型MOS管 图图02.14 VGS对漏极电流的控制特性对漏极电流的控制特性——转移特性曲线转移特性曲线 转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用 gm 的量纲为mA/V，所以gm也称为跨导跨导的定义式如下 gm=ID/VGS VDS=const (单位mS) ID=f(VGS)VDS=const 当当VDS为为0或较小时相当或较小时相当VGD＞＞VGS(th)，，沟道沟道呈斜线分布呈斜线分布 当VDS增加到使VGD=VGS(th)时，预夹断当VDS增加到VGDVGS(th)时， ID基本趋于不变 当VGS＞VGS(th)，且固定为某一值时， VDS对ID的影响，即ID=f(VDS)VGS=const这一关系曲线如图02.16所示。
这一曲线称为漏极输出特性曲线 2 2．漏源电压．漏源电压VDS对漏极电流对漏极电流ID的控制作用的控制作用 图02.16 漏极输出特性曲线ID=f(VDS)VGS=const2024/8/20 (1) VDS >0，，VGS=0，， ID不等于零不等于零2））VGS＞＞0时，时，ID 3））VGS＜＜0时，时，ID (2)(2)N N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSFETMOSFET图图 N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSFET的结构的结构 (a) 结构示意图结构示意图 (b) 转移特转移特性曲线性曲线 图图02.17 N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSFET的结构的结构 和转移特性曲线和转移特性曲线 (2)(2)N N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSFETMOSFET (3)(3)P沟道耗尽型沟道耗尽型MOSFET P沟道沟道MOSFET的工作原理与的工作原理与N沟道沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。
这如子不同，供电电压极性不同而已这如同双极型三极管有同双极型三极管有NPN型和型和PNP型一样 图02.18 各类场效应三极管的特性曲线绝缘栅场效应管N沟道增强型P沟道增强型伏安特性曲线伏安特性曲线 绝缘栅场效应管 N沟道耗尽型P 沟道耗尽型 结型场效应管 N沟道耗尽型P沟道耗尽型 2.2.4 2.2.4 场效应三极管的参数和型号场效应三极管的参数和型号(1) 场效应三极管的参数 ①① 开启电压开启电压VGS(th) (或或VT) 开启电压是开启电压是MOS增强型管的参数，栅源电压小于增强型管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值开启电压的绝对值, 场效应管不能导通场效应管不能导通 ② 夹断电压VGS(off) (或VP) 夹断电压是耗尽型FET的参数，当VGS=VGS(off) 时,漏极电流为零 ③ 饱和漏极电流IDSS 耗尽型场效应三极管, 当VGS=0时所对应的漏极电流 ④④ 输入电阻输入电阻RGS 场效应三极管的栅源输入电阻的典型值场效应三极管的栅源输入电阻的典型值，，对于对于结型场效应三极管，反偏时结型场效应三极管，反偏时RGS约大于约大于107Ω，，对于对于绝缘栅型场效应三极管绝缘栅型场效应三极管, RGS约是约是109～～1015Ω。
⑤ 低频跨导gm 低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用，这一点与电子管的控制作用相似gm可以在转 移特性曲线上求取，单位是mS(毫西门子) ⑥ 最大漏极功耗PDM 最大漏极功耗可由PDM= VDS ID决定，与双极型三极管的PCM相当。