半導體三極管的參數有哪些?

半導體三極管的極限參數介紹

　各種電子元器件都有一個使用極限值要求，對于半導體三極管來講，它的主要極限參數有以下幾個。
(1)集電極最大允許電流ICM

　　半導體三極管允許通過的最大電流即為ICM。當集電極電流IC增大到一定程度時，β值便會明顯下降，這時三極管不至于燒壞，但已不宜使用。因此，規定尸值下降到額定值的2/3時所對應的集電極電流為集電極最大電流ICM。

　　(2)集電極最大允許耗散功率PCM

　　集電極耗散功率實際上是集電極電流IC和集電極電壓UCE的乘積。在使用三極管時，實際功耗不允許超過PcM，還應留有較大的余量。耗散功率會引起三極管發熱，使結溫升高。如果集電極的耗散功率過大，將會使集電結的溫度超過允許值而被燒壞。為了提高PCM的數值，大功率三極管都要求加裝散熱片，此時手冊中給出的大功率三極管的PCM是指帶有散熱片時的數值。

??? (3)集電極一發射極反向擊穿電壓BVceo(Vceo)

　　BVceo是指三極管基極開路時，加在集電極C和發射極E之間的最大允許電壓。使用不當時，則會導致三極管擊穿而損壞。

　　(4)集電極一基極反向擊穿電壓BVcbo(Vcbo)

　　BVcbo是指三極管發射極開路時，集電結的反向最大電壓。使用時，集電極與基極間的反向電壓不允許超過此值的規定。

??? (5)發射極一基極反向擊穿電壓BVebo(Vebo)

　　BVebo是指三極管集電極開路時，發射結的反向最大電壓。使用時，發射結承受的反向電壓不應超過此值的規定。

半導體三極管的參數

半導體三極管的參數分為直流參數、交流參數和極限參數三大類。

(1) 直流參數

1）直流電流放大系數

在放大區基本不變。在共發射極輸出特性曲線上，通過垂直于X軸的直線(vCE=const)來求取IC / IB ，如圖3所示。在IC較小時和IC較大時，會有所減小，這一關系見圖4。

2）極間反向電流

①集電極-基極間反向飽和電流ICBO

ICBO的下標CB代表集電極和基極，O是Open的字頭，代表第三個電極E開路。它相當于集電結的反向飽和電流。

②集電極-發射極間的反向飽和電流ICEO

ICEO和ICBO有如下關系:

相當基極開路時，集電極和發射極間的反向飽和電流，即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對應的Y坐標的數值，如圖5所示。

(2) 交流參數

1）交流電流放大系數

①共發射極交流電流放大系數β

在放大區，β值基本不變，可在共射接法輸出特性曲線上，通過垂直于X軸的直線求取△IC/△IB。或在圖02.08上通過求某一點的斜率得到β。具體方法如圖6所示

2）特征頻率fT

三極管的β值不僅與工作電流有關，而且與工作頻率有關。由于結電容的影響，當信號頻率增加時，三極管的β將會下降。當β下降到1時所對應的頻率稱為特征頻率，用fT表示。

(3) 極限參數

1）集電極最大允許電流ICM

如圖02.08所示，當集電極電流增加時，β 就要下降，當β值下降到線性放大區β值的70～30％時，所對應的集電極電流稱為集電極最大允許電流ICM。至于β值下降多少，不同型號的三極管，不同的廠家的規定有所差別。可見，當IC＞ICM時，并不表示三極管會損壞。

2）集電極最大允許功率損耗PCM

集電極電流通過集電結時所產生的功耗， PCM= ICVCB≈ICVCE，因發射結正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集電結上。在計算時往往用VCE取代VCB。

3）反向擊穿電壓

反向擊穿電壓表示三極管電極間承受反向電壓的能力，其測試時的原理電路如圖7所示。

①V(BR)CBO--發射極開路時的集電結擊穿電壓。下標BR代表擊穿之意，是Breakdown的字頭，C、B代表集電極和基極，O代表第三個電極E開路。

②V(BR)EBO--集電極開路時發射結的擊穿電壓。

③V(BR)CEO--基極開路時集電極和發射極間的擊穿電壓。

對于V(BR)CER表示BE間接有電阻，V(BR)CES表示BE間是短路的。幾個擊穿電壓在大小上有如下關系：

V(BR)CBO≈V(BR)CES＞V(BR)CER＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO

由最大集電極功率損耗PCM、ICM和擊穿電壓V(BR)CEO，在輸出特性曲線上還可以確定過損耗區、過電流區和擊穿區，見圖8。

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半導體三極管的技術參數

半導體三極管除了特性曲線可以表示其特性外，還要用一些技術參數，而且兩者可以互相補充，以利于合理地選用半導體三極管。在半導體三極管手冊中可以看到以下一些常用的主要技術參數。

1.共發射極電流放大系數β
在共發射極電路中，在一定的集電極電壓UCE下，集電極電流變化量△IC與基極電流變化量△IB，的比值稱為電流放大系數β，即

由于β反映了變化量之比，在放大電路中變化量實際上是交流信號，因此把β值稱為共發射極交流電流放大系數hFE 。有時手冊中會給出直流電流放大系數hFE ， 它是集電極直流電流IC與基極直流電流IB之比，即

β值的標志方法有兩種，即色標法和字母法。色標法使用得較早，通常將顏色涂在三極管的頂部，用不同的顏色來表示管子β值的大小。國產小功率管色標顏色與β值的對應關系如表15-3 所示。

2. 共基極電流放大系數α
在共基極電路中，在一定的集電極與基極電壓UCB下，集電極電流的變化量△IC與發射極電流變化量△IE的比值稱為電流放大系數α ，即

3. 半導體三極管的頻率特性參數
半導體三極管用于交流放大時，電流放大系數與頻率有關。當三極管工作頻率較低時，hFE值變化不大，但三極管用于高頻電路時，電流放大系數將會隨著工作頻率的升高而不斷減小，這時就需要考慮頻率特性參數了。頻率特性參數主要有以下幾個。

(?1 )共基極截止頻率fa
共基極截止頻率又叫α 截止頻率。在共基極電路中，電流放大系數α 值在工作頻率較低時基本上為一常數。當工作頻率f>fa以后，電流放大系數α 隨頻率的升高而下降，當α值下降到αo(共基極放大器最低頻率時的電流放大系數)的時所對應的頻率便是fa 。

(2) 共發射極截止頻率fβ
共發射極截止頻率又稱β截止頻率。它與fa的定義相似，在共發射極電路里，電流放大系數β值在降低到βo的 時所對應的頻率便是fβ，如圖15-7 所示。fβ和fa有下列關系:

在實際工作中，工作頻率f 等于fa或fβ時，并不等于半導體三極管就截止不工作了，它仍有相當的工作能力。其規律是f=fa或f=fβ時， α= 0.707αo或β= 0.707βo;當f=fa或f=fβ時， α= 0.5αo或β= 0.5βo。但在電路設計中選用三極管時，若電路的工作頻率較高，應盡量選用fa 或fβ值大的三極管。

(3)特征頻率fT
當工作頻率超過截止頻率fβ以后，β值開始下降，當β值下降為1時，所對應的頻率叫做特征頻率fT如圖15-7 所示。

當工作頻率f =fT時，半導體三極管就完全失去了電流放大功能。由于f·β=常數，有時稱fT為增益帶寬乘積。例如:在頻率為5MHz 時，測得某三極管的β值為6 ，則該三極管的特征頻率fT為

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(4) 最高振蕩頻率fM
最高振蕩頻率的定義為:當半導體三極管的功率增益等于1時的頻率稱為半導體三極管的最高振蕩頻率fM。當工作頻率大于fM時，三極管不能得到功率放大;當工作頻率低于fM時，三極管可獲得功率放大。可見fM 是半導體三極管的一個重要參數。在一般情況下，要使三極管工作穩定，又有一定的功放作用，三極管的實際工作頻率應為(1/3 - 1/4)fM 。

4 半導體三極管極間的反向電流
半導體三極管極間的反向電流指的是集電極一基極間反向電流ICBO 和集電極一發射極間反向電流ICEO。ICEO使用得較多，它是指三極管基極開路時，集電極C和發射極E之間的反向電流，又稱為穿透電流或反向擊穿電流。小功率錯三極管的ICEO 較大，通常在500μA 以下，硅三極管的ICEO都很小，通常在1μA 以下，同一個三極管的ICEO比ICBO大得多，且隨溫度的升高而急劇增加，因此這個參數是衡量三極管穩定性好壞的重要參數之一。

5. 半導體三極管的極限參數
各種電子元器件都有一個使用極限值要求，對于半導體三極管來講，它的主要極限參數有以下幾個。
(1)集電極最大允許電流ICM
半導體三極管允許通過的最大電流即為ICM 。當集電極電流IC增大到一定程度時，β值便會明顯下降，這時三極管不至于燒壞，但已不宜使用。因此，規定β值下降到額定值的2/3 時所對應的集電極電流為集電極最大電流ICM。

(2) 集電極最大允許耗散功率PCM
集電極耗散功率實際上是集電極電流IC和集電極電壓UCE的乘積。在使用三極管時，實際功耗不允許超過PCM還應留有較大的余量。耗散功率會引起三極管發熱，使結溫升高。如果集電極的耗散功率過大，將會使集電結的溫度超過允許值而被燒壞。為了提高PCM的數值，大功率三極管都要求加裝散熱片，此時手冊中給出的大功率三極管的PCM是指帶有散熱片時的數值。

(3)集電極一發射極反向擊穿電壓BVCEO ( VCEO )
BVCEO是指三極管基極開路時，加在集電極C 和發射極E 之間的最大允許電壓。使用時，若｜VCE｜ > BVCEO。則會導致三極管擊穿而損壞。
(4) 集電極一基極反向擊穿電壓BVCBO ( VCBO )
BVCBO是指三極管發射極開路時，集電結的反向最大電壓。使用時，集電極與基極間的反向電壓不允許超過此值的規定。
(5) 發射極基極反向擊穿電壓BVCEO( VCEO)
BVEBO是指三極管集電極開路時，發射結的反向最大電壓。使用時，發射結承受的反向電壓不應超過此值的規定.