BJT的主要电学性能参数.doc

文档介绍：------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— BJT 的主要电学性能参数 BJT 的电学性能参数大体上可分为四类: (1 )直流性能参数: ①直流电流放大系数αo和βo: BJT 的直流电流放大系数就是输出直流电流与输入直流电流之比, 其数值大小表征着直流放大的性能。电流放大系数与 BJT 的应用组态有关:共基极 BJT 的直流电流放大系数为αo≈ Ic/Ie ;共发射极 BJT 的直流电流放大系数为βo (或者 hfe )≈ Ic/Ib 。注意,在计算电流放大系数时都未考虑集电结的反向电流。电流放大系数与工作点有关,当偏置的电流或者电压超过某一定数值时即将下降(这是由于 Kirk 效应和 Early 效应等影响的结果) ;并且也与温度有关(因为 BJT 的电流具有正的温度系数的关系), 将随着温度的升高而增大。β o 的数值一般为 50~ 200 。较大电流放大系数的晶体管不仅可以获得较大的电压增益; 而且也将有利于在小电流下使用, 以获得较高的输入交流电阻和较低的噪声,这是低噪声晶体管所要求的。②反向电流: Icbo ~发射极开路的集电结反向电流。在发射极开路时, 因集电结的抽出作用将造成发射结上有一定的浮空电势, 但无电流从发射极流入(发射结边缘处的少数载流子浓度梯度为 0) ,然而却有电流从集电极流出——这就是 Icbo , 实际上就是共基极组态的集电结反向饱和电流。 ICBo 要大于晶体管处于截止状态时的集电结反向饱和电流。------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— Iceo ~基极开路的 C-E 之间的反向电流,又称为穿透电流。在基极开路时,因为发射结正偏、集电结反偏,所以这是共发射极组态 BJT 的一种特殊放大状态(即为共发射极放大组态中的输入开路情况) ;虽然这时的基极电流为 0 ,但是却有很小的集电结反向饱和电流 Icb o 通过晶体管, 并被放大b 倍后再从集电极流出——这就是 Iceo : 晶体管的穿透电流 Iceo 要比 Icbo 大得多。并且当集电结有倍增效应(倍增因子为 M )时,该穿透电流将更大: 穿透电流 Iceo 不但大于 Icbo , 而且也大于发射结短路时 C-E 之间的反向电流—— Ices ,这是由于这时通过发射结的电流只是集电结反向饱和电流 Icbo 的一部分( 有一部分被短路掉了), 所以输出电流 Ice s 要小于β Icbo=Iceo 。 Iebo ~集电极开路的发射结反向电流。该反向电流与 Icbo 一样, 数值很小,但要比晶体管处于截止状态时的漏电流大。③饱和压降: Vbes ~发射极饱和压降。是共发射极晶体管在饱和状态工作时、 B-E 电极之间的电压降;该电压实际上也就是使晶体管产生饱和导通所需要的最小输入电压,一般近似为发射结的正向导通电压( Si-BJ T 约为 )。 Vces ~集电极饱和压降。是共发射极晶体管在饱和状态工作时、其 C-E 电极之间的电压降;该电压反映了晶体管开启状态的性能,实际上也反映了晶体管饱和导通时的功耗大小( 饱和电流 Ics与 Vces 的乘积就等于饱和时的功耗) ,应该越低越好。------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————晶体管的 Vces 主要来自于串联电阻。对于合金晶体管,则来自于输入端的串联电阻(可能是基极电阻) ;对于双扩散外延平面晶体管, 则来自于集电极串联电阻( 集电区材料电阻以及电极接触电阻)。④发射结电压 Vbe : 电压 Vbe 即是指晶体管处于导通状态时的发射结电压, 主要决定于发射结的势垒高度,与半导体掺杂浓度和温度有关。对于 Si-BJT , 一般 VBE= ~ 。当环境温度升高时, 发射结势垒高度降低,则 VBE 减小( 即发射结电压具有负温度系数) 。发射结电压的温度系数与一般 p-n 结正向电压的温度系数相同,即 Si-BJT 发射结的约为– 2mV/K , Ge-BJT 发射结的约为– 1mV/K 。此外, Vb