半導(dǎo)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(shù)參數(shù),而且兩者可以互相補充,以利于合理地選用半導(dǎo)體三極管。在半導(dǎo)體三極管手冊中可以看到以下一些常用的主要技術(shù)參數(shù)。
1.共發(fā)射極電流放大系數(shù)β
在共發(fā)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(shù)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(fā)射極交流電流放大系數(shù)hFE 。有時手冊中會給出直流電流放大系數(shù)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(biāo)志方法有兩種,即色標(biāo)法和字母法。色標(biāo)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(chǎn)小功率管色標(biāo)顏色與β值的對應(yīng)關(guān)系如表15-3 所示。
2. 共基極電流放大系數(shù)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(fā)射極電流變化量△IE的比值稱為電流放大系數(shù)α ,即
3. 半導(dǎo)體三極管的頻率特性參數(shù)
半導(dǎo)體三極管用于交流放大時,電流放大系數(shù)與頻率有關(guān)。當(dāng)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(shù)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(shù)了。頻率特性參數(shù)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(shù)α 值在工作頻率較低時基本上為一常數(shù)。當(dāng)工作頻率f>fa以后,電流放大系數(shù)α 隨頻率的升高而下降,當(dāng)α值下降到αo(共基極放大器最低頻率時的電流放大系數(shù))的時所對應(yīng)的頻率便是fa 。
(2) 共發(fā)射極截止頻率fβ
共發(fā)射極截止頻率又稱β截止頻率。它與fa的定義相似,在共發(fā)射極電路里,電流放大系數(shù)β值在降低到βo的 時所對應(yīng)的頻率便是fβ,如圖15-7 所示。fβ和fa有下列關(guān)系:
在實際工作中,工作頻率f 等于fa或fβ時,并不等于半導(dǎo)體三極管就截止不工作了,它仍有相當(dāng)?shù)墓ぷ髂芰ΑF湟?guī)律是f=fa或f=fβ時, α= 0.707αo或β= 0.707βo;當(dāng)f=fa或f=fβ時, α= 0.5αo或β= 0.5βo。但在電路設(shè)計中選用三極管時,若電路的工作頻率較高,應(yīng)盡量選用fa 或fβ值大的三極管。
(3)特征頻率fT
當(dāng)工作頻率超過截止頻率fβ以后,β值開始下降,當(dāng)β值下降為1時,所對應(yīng)的頻率叫做特征頻率fT如圖15-7 所示。
當(dāng)工作頻率f =fT時,半導(dǎo)體三極管就完全失去了電流放大功能。由于f·β=常數(shù),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(dāng)半導(dǎo)體三極管的功率增益等于1時的頻率稱為半導(dǎo)體三極管的最高振蕩頻率fM。當(dāng)工作頻率大于fM時,三極管不能得到功率放大;當(dāng)工作頻率低于fM時,三極管可獲得功率放大。可見fM 是半導(dǎo)體三極管的一個重要參數(shù)。在一般情況下,要使三極管工作穩(wěn)定,又有一定的功放作用,三極管的實際工作頻率應(yīng)為(1/3 - 1/4)fM 。
4 半導(dǎo)體三極管極間的反向電流
半導(dǎo)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(fā)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(fā)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(shù)是衡量三極管穩(wěn)定性好壞的重要參數(shù)之一。
5. 半導(dǎo)體三極管的極限參數(shù)
各種電子元器件都有一個使用極限值要求,對于半導(dǎo)體三極管來講,它的主要極限參數(shù)有以下幾個。
(1)集電極最大允許電流ICM
半導(dǎo)體三極管允許通過的最大電流即為ICM 。當(dāng)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(guī)定β值下降到額定值的2/3 時所對應(yīng)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(yīng)留有較大的余量。耗散功率會引起三極管發(fā)熱,使結(jié)溫升高。如果集電極的耗散功率過大,將會使集電結(jié)的溫度超過允許值而被燒壞。為了提高PCM的數(shù)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(shù)值。
(3)集電極一發(fā)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(fā)射極E 之間的最大允許電壓。使用時,若|VCE| > BVCEO。則會導(dǎo)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(fā)射極開路時,集電結(jié)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(guī)定。
(5) 發(fā)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(fā)射結(jié)的反向最大電壓。使用時,發(fā)射結(jié)承受的反向電壓不應(yīng)超過此值的規(guī)定.