一,、很多初學(xué)者都會(huì)認(rèn)為三極管是兩個(gè) PN 結(jié)的簡(jiǎn)單湊合(如圖1)。這種想法是錯(cuò)誤的,,兩個(gè)二極管的組合不能形成一個(gè)三極管,。我們以 NPN 型三極管為例(見圖 2 ),兩個(gè) PN 結(jié)共用了一個(gè) P 區(qū) —— 基區(qū),,基區(qū)做得極薄,,只有幾微米到幾十微米,正是靠著它把兩個(gè) PN 結(jié)有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)不可分割的整體,,它們之間存在著相互聯(lián)系和相互影響,,使三極管完全不同于兩個(gè)單獨(dú)的 PN 結(jié)的特性,。三極管在外加電壓的作用下,形成基極電流,、集電極電流和發(fā)射極電流,,成為電流放大器件。
二,、三極管的電流放大作用與其物理結(jié)構(gòu)有關(guān),三極管內(nèi)部進(jìn)行的物理過程是十分復(fù)雜的,,初學(xué)者暫時(shí)不必去深入探討,。從應(yīng)用的角度來講,可以把三極管看作是一個(gè)電流分配器,。一個(gè)三極管制成后,,它的三個(gè)電流之間的比例關(guān)系就大體上確定了(見圖 3 ),用式子來表示就是
β 和 α 稱為三極管的電流分配系數(shù),其中 β 值大家比較熟悉,,都管它叫電流放大系數(shù),。三個(gè)電流中,有一個(gè)電流發(fā)生變化,,另外兩個(gè)電流也會(huì)隨著按比例地變化,。例如,基極電流的變化量 ΔI b = 10 μA ,, β = 50 ,,根據(jù) ΔI c = βΔI b 的關(guān)系式,集電極電流的變化量 ΔI c = 50×10 = 500μA ,,實(shí)現(xiàn)了電流放大,。
六,、在常溫下,鍺管的穿透電流比較大,,一般由幾十微安到幾百微安,,硅管的穿透電流就比較小,一般只有零點(diǎn)幾微安到幾微安,。 I ceo 雖然不大,,卻與溫度有著密切的關(guān)系,它們遵循著所謂的“加倍規(guī)則”,,這就是溫度每升高 10℃ ,, I ceo 約增大一倍。例如,,某鍺管在常溫 20℃ 時(shí),, I ceo 為 20μA ,在使用中管芯溫度上升到 50℃ ,, I ceo 就增大到 160μA 左右,。測(cè)量 I ceo 的電路很簡(jiǎn)單(圖 7 ),三極管的基極開路,,在集電極與發(fā)射極之間接入電源 V CC ( 6V ),,串聯(lián)在電路中的電流表(可用萬用表中的 0.1mA 擋)所指示的電流值就是 I ceo 。
七、嚴(yán)格地說,,三極管的 β 值不是一個(gè)不變的常數(shù),。在實(shí)際使用中,調(diào)整三極管的集電極電流 I ,, β 值會(huì)隨著發(fā)生變化(圖 8 ),。一般說來,在 I c 很?。ɡ鐜资玻┗蚝艽螅唇咏姌O最大允電流 I CM )時(shí),, β 值都比較小,,在 1mA 以上相當(dāng)寬的范圍內(nèi),小功率管的 β 值都比較大,,所以,,同學(xué)們?cè)谡{(diào)試放大電路時(shí),要確定合適的工作電流 I c ,,以獲得最佳放大狀態(tài),。另外, β 值也和三極管的其它參數(shù)一樣,,跟溫度有密切的關(guān)系,。溫度升高, β 值相應(yīng)變大,。一般溫度每升高 1℃ ,, β 值增加 0.5 %~ 1 %。
八、三極管有一個(gè)極限參數(shù)叫集電極最大允許電流,,用 I CM 表示,。 I CM 常稱為三極管的額定電流,所以人們常常誤認(rèn)為超過了 I CM 值,,由于過熱會(huì)把管子燒壞,。實(shí)際上,規(guī)定 I CM 值是為避免集電極電流太大時(shí)引起 β 值下降過多,。一般把 β 值降低到它的最大值一半左右時(shí)的集電極電流定為集電極最大允許電流 I CM ,。
九,、三極管的電流放大系數(shù) β 值還與電路的工作頻率有關(guān)。在一定的頻率范圍內(nèi),,可以認(rèn)為 β 值是不隨頻率變化的(圖 9 ),,可是當(dāng)頻率升高到超過某一數(shù)值后, β 值就會(huì)明顯下降,。為了保證三極管在高頻時(shí)仍然具有足夠的放大能力,,人們規(guī)定:當(dāng)頻率升高到使 β 值下降到低頻( 1000Hz )值 β 0 的 0.707 倍時(shí),所對(duì)應(yīng)的頻率稱為 β 截止頻率,,用 f β 表示,。 f β 就是三極管接成共發(fā)射極電路時(shí)所允許的最高工作頻率,。 三極管 β 截止頻率 f β 是在三極管接成共發(fā)射極放大電路時(shí)測(cè)定的,。如果三極管接成共基極電路,,隨著頻率的升高,其電流放大系數(shù) α ( α = I c / I e )值下降到低頻( 1000Hz )值 α o 的 0.707 倍時(shí),,所對(duì)應(yīng)的頻率稱為 α 截止頻率,,用 f α 表示(圖 10 )。 f α 反映了三極管共基極運(yùn)用時(shí)的頻率限制,。在三極管產(chǎn)品系列中,,常根據(jù) f α 的大小劃分低頻管和高頻管。國(guó)家規(guī)定,, f α < 3MHz 的為低頻管,, f α > 3MHz 的為高頻管。
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