单结晶体管参数项目的意义

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1.两基极电阻

两基极电阻是指单结晶体管两个基极b1、b2之间硅片材料的电阻值,与PN结无关,如图6-7所示。两基极电阻常用Rbb表示。

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单结晶体管型号组成部分

通常Rbb具有纯电阻特性,阻值大小与温度有关。温度降低,Rbb变小;温度升高,Rbb就变大,表现为正温度系数。温度系数一般为7×10−3~9×10−3/℃。

Rbb的大小,与两基极加的测试电压 Ubb有关。Ubb越高,Rbb越小;Ubb越低,Rbb越大。例如,测试BT33C型单结晶体管的Rbb,如果测试条件为Ubb=20V、Ie=0A,Rbb为3~6kΩ。如果测试条件为 Ubb=3V、Ie=0A,则 Rbb 为4.5~12kΩ。

2.分压比

分压比的意义前面介绍过。从某种意义上讲,单结晶体管的分压比η,可以说是它的分阻比,如图6-8所示。

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单结晶体管等效图

为什么分压比是一个具有一定范围的动态值呢?由前面讨论可知,两基极电阻Rbb由Rb1、Rb2两部分组成。通常Rb2的阻值基本维持在一个不变的数值上,而Rb1的电阻值则是一个动态值。当管子工作在负阻区且导通较大发射极电流时,Rb1的电阻值很小,但不会为零值。所以就使分压比 单结晶体管参数项目的意义也较小(0.3~0.5)。当管子工作在发射极电流微小的截止区时,Rb1 的电阻值很大,但不会是Rb1 = Rbb。所以就使分压比单结晶体管参数项目的意义较大(0.8~0.9)。分压比是单结晶体管的一项重要参数,可衡量发射极电流对基极电变,表明管子没有控制作用,可以说管子已损坏了。流的控制能力。如果无论怎样改变Ue,Rb1 也不随着变化,这时分压比 单结晶体管参数项目的意义就不会改

3.反向电压

反向电压,常用 Ueb1o表示。它的定义是,当发射极导通反向电流为 Ieo=1μA时,e–b1极间能承受的最高反向电压,如图6-9(a)所示。

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单结晶体管的反向电压

从图6-9(a)可看出,反向电压 Ueb1o实际上是指PN结能够承受的反向电压。在应用中,如果e–b1极间所加的反向电压超过Ueb1o,PN结将被反向击穿损坏。

一般单结晶体管的反向电压参数Ueb1o为60V,见表6-1至表6-3。

需要说明,有的参数手册中,把单结晶体管反向电压定义为e–b2极能加的最高电压,用Ueb2o表示。这样定义的反向电压参数,可在图6-9(b)中进行分析。

单结晶体管在应用中,都要像图6-9(b)那样加工作电压。很清楚,Ub2Ub1的电压高,Ue也比Ub1的电压高。又由于EbEe,所以Ub2就比Ue高,不难理解,e–b2极间PN结承受的是反向电压。e–b2极间PN结在不被击穿的前提下,第二基极最高所能加的电压,就是反向电压参数 Ueb2o的含义。可见反向电压 Ueb1oUeb2o都是指管子PN结能够承受的最高反向电压。

管子应用时,如果e–b2 极电压超过 Ueb2o,PN结就会被反向击穿损坏。因此实际应用单结晶体管时,e–b2 极电压不应超过反向电压 Ueb2o,一般不应大于60V,见后面的表6-4。

4.反向电流

单结晶体管反向电流,是指e–b1极间加反向电压(手册中常用 Uebo表示)时,流过PN结的反向电流值。反向电流参数常用Ieo表示,如图6-10所示。

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单结晶体管的反向电流

测试时,通常是在e–b1极加60V的反向电压,单结晶体管反向电流一般都很小,大多小于2μA,见后面表6-1至表6-4。

反向电流 Ieo是衡量单结晶体管质量的参数之一。如果实际测得管子的反向电流 Ieo太大,则表明PN结的单向特性差,单结晶体管有漏电故障。e–b1极间是一个PN结,如果反向电流较大,则PN结的反向电阻就小。可见,反向电流Ieo,可以通过测量单结晶体管的反向电阻来判断。一般e–b1极间反向电阻应大于5kΩ才为正常。

5.饱和压降

饱和压降是指在两基极b1–b2间加一定电压的 Ubb,且发射极导通一定正向电流 Ie时,e–b1极间产生的电压降。饱和压降常用Ue(sat)表示,如图6-11所示。测试通常是在两基极间电压Ubb = 20V、发射极导通电流Ie=50mA时进行的,一般单结晶体管的饱和压降Ue(sat)小于5V,见表6-1至表6-4.

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单结晶体管饱和压降

要指出的是,单结晶体管的饱和压降并不是单纯PN结的压降,其中还包含了第一基极电阻Rb1的压降。

6.调制电流

调制电流有时也称为调变电流,是指两基极加一定电压的 Ubb,发射极导通一定电流 Ie时,基极回路产生的电流,单结晶体管调制电流常用Ib2表示,如图6-12所示。测试是在两基极加20V电压、发射极导通50mA电流时进行的,一般单结晶体管的调制电流多在几毫安至几十毫安之间,见表6-1至表6-4。

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单结晶体管的调制电流

调制电流也体现了发射极电流Ie对基极电流Ibb的控制作用。

7.峰点电流

峰点电流也叫峰值电流,是指两基极间加规定电压Ubb,且e–b1极间电压达到正向峰值电压UP时,发射极开始导通的正向电流值。峰点电流常用IP表示,如图6-6所示。峰点电流就是单结晶体管开始导通的电流值。

峰点电流通常是在 Ubb=20V时测出的,一般单结晶体管峰点电流 IP为几微安,见表6-1至表6-4。

峰点电流 IP是衡量单结晶体管质量的又一项参数,如果单结晶体管在导通发射极电流后,一直保持着峰点电流IP的起始值不变,就表明单结晶体管的正向特性已损坏。

8.谷点电流

图6-6 中特性曲线有一个谷点V,谷点电压产生的发射极电流就是谷点电流,常用 IV表示。从特性曲线分析可知,谷点电流是因负阻特性变化使 Ue降到最低点时对应的发射极电流值。这项参数是在 Ubb=20V的条件下进行测试的,通常谷点电流大于1.5mA。见表6-3、表6-4。

单结晶体管谷点电流 IV是衡量管子控制能力的又一项参数,谷点电流变化范围大,表明单结晶体管Rb1的动态范围大,引起基极电流的变化范围较大,发射极对基极电流的控制能力强。

9.谷点电压

谷点电压的定义是,当单结晶体管导通谷点电流 IV时对应的发射极电压,常用 UV表示。测试这项参数,是在 Ubb=20V的条件下进行的,一般单结晶体管的谷点电压小于4V。见表6-3、表6-4。

谷点电压 UV是衡量管子控制灵敏度的一项参数,UV越小,控制灵敏度越高;反之,控制灵敏度越低。

10.耗散功率

单结晶体管工作时,各电极要加一定的电压并导通一定的电流。单结晶体管导通电流(主要是指 Ibb)后,就要产生热量,将电功率变成热量耗散掉,这就是管子的耗散功率,常用Pb2M表示。单结晶体管耗散功率一般都在型号第四部分用数字标明,前面讲过。

耗散功率,是衡量单结晶体管综合承受能力的一项参数,它与两基极电压 Ubb和导通电流 Ibb有关。工作电压 Ubb越高,导通电流 Ibb越大,单结晶体管工作中积累的热量就越多,使单结晶体管温度升高得更快。如果单结晶体管的耗散功率小于产生的热量,单结晶体管就会承受不了,被永久性烧毁。相反地,如果耗散功率大于它产生的热量,单结晶体管就能够承受,可以安全地工作。