三极管的伏安特性曲线可由共射接法的输入特性曲线和输出特性曲线来说明:
1.输入特性
在此,以共射接法为例讨论三极管的特性曲线。
当uCE不变时,输入电压uBE和输入电流iB之间的关系曲线称为三极管的输入特性,即输入特性曲线:。如图1.3.4所示。
图1.3.4 共发射极接法输入特性曲线
由图可知,三极管的输入特性曲线和二极管的伏安关系曲线基本相同,不过在uCE增大时曲线略有右移。由于载流子浓度和运动规律的原因,当uCE大于某一个数值后,输入曲线基本不再随uCE的增加而右移。
2.输出特性线
输出特性曲线指当输入电流iB不变时,输出回路电压uCE和输出电流iC之间的关系,输出特性曲线:,如图1.3.5所示。它可分三个区:截止区、饱和区、放大区。
图1.3.5共发射极接法输出特性曲线(视频如下)
(1) 截止区
iB≤0的区域称为截止区,即图1.3.5中的A所指的区域。此时发射结上加的电压uBE不足以克服发射结的死区电压,甚至发射结处于反向偏置状态(uBE<0,所以形成的iC(或iE)很小,仅有很小的穿透电流ICEO。
(2) 饱和区
当uBE>0(发射结处于正偏)且克服了发射结的死区电压时,三极管即脱离截止区,iB开始出现。若uCE<uBE,则此时集电结处于正偏状态,不利于基区电子的收集,所以此时基本上不随基极电流而变化,这种现象称为饱和,即图1.3.5中的C所指的区域。在饱和区三极管失去了放大作用,此时的iC和iB之间的关系不是β倍。而当uCE逐渐上升直至开始反偏(uCE>uBE)这一段,随着的uCE上升iC将表现为迅速增长,最终脱离饱和进入放大区。
(3) 放大区
当iB一定时,从发射区扩散到基区的电子数大体上是一定的,在uCE超过一定数值后(约1V),这些电子绝大部分已被集电结收集形成iC,当uBE继续加大后,iC也不再有明显的增加,具有恒流特性,即图1.3.5中的B所在的区域。只有当iB增大时,相应的iC也增大,而且比iB增大的更多,这就是三极管的电流放大作用。