1、共射电流放大系数 和β
在共射极放大电路中,若交流输入信号为零,则管子各极间的电压和电流都是直流量,此时的集电极电流IC和基极电流IB的比就是 , 称为共射直流电流放大系数。
当共射极放大电路有交流信号输入时,因交流信号的作用,必然会引起IB的变化,相应的也会引起IC的变化,两电流变化量的比称为共射交流电流放大系数β,即
(5-6)
上述两个电流放大系数和β的含义虽然不同,但工作在输出特性曲线放大区平坦部分的三极管,两者的差异极小,可做近似相等处理,故在今后应用时,通常不加区分,直接互相替代使用。
由于制造工艺的分散性,同一型号三极管的β值差异较大。常用的小功率三极管,β值一般为20~100。β过小,管子的电流放大作用小,β过大,管子工作的稳定性差,一般选用β在40~80之间的管子较为合适。
2、极间反向饱和电流ICBO和ICEO
(1)集电结反向饱和电流ICBO是指发射极开路,集电结加反向电压时测得的集电极电流。常温下,硅管的ICBO在nA(10-9)的量级,通常可忽略。
(2)集电极-发射极反向电流ICEO是指基极开路时,集电极与发射极之间的反向电流,即穿透电流,穿透电流的大小受温度的影响较大,穿透电流小的管子热稳定性好。
3、极限参数
(1)集电极最大允许电流ICM
晶体管的集电极电流IC在相当大的范围内β值基本保持不变,但当IC的数值大到一定程度时,电流放大系数β值将下降。使β明显减少的IC即为ICM。为了使三极管在放大电路中能正常工作,IC不应超过ICM。
(2)集电极最大允许功耗PCM
晶体管工作时、集电极电流在集电结上将产生热量,产生热量所消耗的功率就是集电极的功耗PCM,即
PCM=ICUCE(5-7)
功耗与三极管的结温有关,结温又与环境温度、管子是否有散热器等条件相关。根据5-7式可在输出特性曲线上作出三极管的允许功耗线,如图5-8所示。功耗线的左下方为安全工作区,右上方为过损耗区。
手册上给出的PCM值是在常温下25℃时测得的。硅管集电结的上限温度为150℃左右,锗管为70℃左右,使用时应注意不要超过此值,否则管子将损坏。
(3)反向击穿电压UBR(CEO)
反向击穿电压UBR(CEO)是指基极开路时,加在集电极与发射极之间的最大允许电压。使用中如果管子两端的电压UCE>UBR(CEO),集电极电流IC将急剧增大,这种现象称为击穿。管子击穿将造成三极管永久性的损坏。三极管电路在电源EC的值选得过大时,有可能会出现,当管子截止时,UCE>UBR(CEO)导致三极管击穿而损坏的现象。一般情况下,三极管电路的电源电压EC应小于1/2 UBR(CEO)。
4、温度对三极管参数的影响
几乎所有的三极管参数都与温度有关,因此不容忽视。温度对下列的三个参数影响最大。
(1)对β的影响:
三极管的β随温度的升高将增大,温度每上升l℃,β值约增大0.5~1%,其结果是在相同的IB情况下,集电极电流IC随温度上升而增大。
(2)对反向饱和电流ICEO的影响:
ICEO是由少数载流子漂移运动形成的,它与环境温度关系很大,ICEO随温度上升会急剧增加。温度上升10℃,ICEO将增加一倍。由于硅管的ICEO很小,所以,温度对硅管ICEO的影响不大。
(3)对发射结电压ube的影响:
和二极管的正向特性一样,温度上升1℃,ube将下降2~2.5mV。
综上所述,随着温度的上升,β值将增大,iC也将增大,uCE将下降,这对三极管放大作用不利,使用中应采取相应的措施克服温度的影响。