双极结晶体管是三个端子装置。无论是什么可以用作放大器或作为开关的晶体管,它必须具有一个输入电路和一个输出电路。为了便于输入和输出电路,晶体管应具有四个端子 - 两个用于输入和两个用于输出电路。为了从晶体管的仅三个端子解决四个端子的需要,晶体管中的一个端子用于输入和输出电路。通过晶体管的应用确定在晶体管中的常见终端。根据电路配置的可能性,晶体管连接具有三种类型。
这里有一件事要记住,无论晶体管的连接方式是什么,但是基极-发射极结必须保持正向偏置,基极-集电极结必须保持反向偏置。
BJT公共底座连接
这里,基站终端对于输入和输出电路是常见的。公共基本配置或模式如下图所示。这里,公共基础模式NPN晶体管PNP晶体管分别显示。这里,发射极限电路被用作输入电路和集电极基电路作为输出电路。
当前的收益
这里输入电流是发射极限IE.输出电流是收集器电流iC.当我们只考虑电路的直流偏置电压,而输入中没有施加交流信号时,电流增益被认为是。现在,如果我们考虑施加到输入的交流信号,则在恒定的集电极基电压下电流放大因子(α)将是
这里可以看出,电流增益和电流放大系数都不大于单位,因为集电极电流绝不可能大于发射极电流。但正如我们所知,在双极结晶体管中发射极电流和集电极电流几乎相等,这些比值将非常接近于统一。该值通常从0.9到甚至0.99。
集电器电流的表达
如果发射极电路打开,则不会有发射极限(iC= 0)。但是在这种情况下,会有微小的电流流过集电极区域。这是由于少数载流子的流动,这是反向泄漏电流。当电流流过保持发射极开路的集电极和基极时,电流记为ICBO..在小功率额定晶体管中,反向漏电流为ICBO.非常小,一般来说,我们在计算过程中忽略它,但在高功率额定晶体管中,这种漏电流不能被忽略。该电流高度依赖于温度高温的温度,反向漏电流ICBO.在计算过程中不能忽略。此表达式证明收集器电流还取决于基本电流。
公共基础连接的特征
输入特性
这是在晶体管本身的输入电流和输入电压之间绘制的。输入电流为发射极电流(IE.)和输入电压是发射极限电压(V海尔哥哥)。交叉发射极基结后向前屏障潜在发射极电流(IE.)随着发射极限电压的增加,开始迅速增加(V.海尔哥哥)。
电路的输入电阻为发射极-基极电压变化之比(ΔV海尔哥哥)到发射极电流(ΔIE.)在恒定的集电极-基极电压(VCB=常数)。随着发射极电流的变化与发射极限电压的变化相比非常大(ΔIE.>>ΔV海尔哥哥)时,共基极晶体管的输入电阻很小。
输出特征
当在基础和集电极区域之间建立足够的反向偏见时,收集器电流仅获得恒定值。这就是当该电压具有非常低的值时,收集器电流增加的为什么收集器电流增加。但是在某个收集器基极电压之后,收集器基部结束充分偏置并且因此集电器电流对于某个发射极电流变为恒定,并且完全取决于发射极电流。在这种情况下,除基极电流之外的整个发射极电流有助于收集器电流。由于集电极电流在特性区域的指定发射极电流变得几乎恒定的情况下,与集电极基电压的增加相比,收集电流的增加非常小。
集电极-基极电压的变化与集电极电流的变化之比定义为晶体管共基极模式的输出电阻。当然,在晶体管的共基极模式下输出电阻的值是非常高的。
BJT的常见发射极连接
常见的发射极晶体管是最常用的晶体管连接。这里,发射器终端对于输入和输出电路很常见。连接在基座和发射器之间的电路是输入电路,电路连接在集电极和发射器之间是输出电路。NPN晶体管和PNP晶体管的公共发射器模式在下图中分别示出。
当前的收益
在常见的发射器配置中,输入电流为基流电流(iB.)输出电流为集电极电流(iC)。在双极连接晶体管中,基电流控制集电极电流。集电极电流的变化比(ΔIC)改变基极电流(ΔIB.)被定义为公共发射极晶体管的当前增益。在双极连接晶体管中,发射极电流(IE.)是基本电流的总和(iB.)和收集器电流(我C)。如果基本电流会发生变化,则收集器电流也会发生变化,结果,发射极电流也相应地改变。
集电极电流的变化与相应的发射极电流的变化之比同样用α表示
与集电电流(IB << IC)相比,基电流的值相当低,因此公共发射极晶体管中的电流增益非常高,其范围为20至500。
共发射极晶体管的特性
在晶体管的共发射极模式下,有两个电路-输入电路和输出电路。在输入电路中,参数是基极电流和基极-发射极电压。根据基极电流和基极-发射极电压变化绘制的特性曲线是共发射极晶体管的输入特性。基极和发射极之间的pn结是正偏的,因此其特性将类似于一个正偏的pn结二极管。同样,在基极-发射极电压穿过结的正向势垒电位之前,基极电流没有得到任何值,但在此之后,随着基极-发射极电压的增加,基极电流显著上升。基极电流相对于基极-发射极电压的上升速率在这里很高,但没有共基极模式下那么高。
因此,电路的输入电阻比晶体管的共基模的输入电阻高。
公共发射极晶体管的输出特性
绘制输出特性,抵抗输出电流的变化和晶体管的输出电压。收集电流是输出电流,集电极 - 发射极电压是晶体管的输出电压。这里,集电器基电压的不同值的集电极电流的变化被绘制在基本电流的固定值。发现在开始时,集电器电流比成比例增加,随着集电极 - 发射极电压的增加而增加,但在某些电压电平之后,集电电流变得几乎恒定。这是因为在开始时,基本集电极结没有获得足够的反向偏置,而是在一定的电压之后,它变得充分地反向偏置,然后从发射极区域到基区域的电荷载波的主要部分将迁移到收集器区域以贡献收集器当前的。来自发射极区的多数载体的数量取决于BJT中的基极电流,因此收集电流是恒定的特定基极电流。
输出电阻是
BJT的常见收集器连接
在共同的集电极配置中,输入电路在基极和集电极之间,输出电路在发射极和集电极之间。
发射极电流变化与基极电流变化的比值定义为共集电极结构的电流增益。这表示为,
该电路的电流放大系数是当一个时变信号施加到输入端时发射极电流的变化与基极电流的变化的比值。
公共收集器晶体管的输入特性
输入电流是基电流,晶体管的输入电压是基 - 集电极电压。基准集电极结是反向偏置的,因此随着增加的基极电压,结的反向偏置增加。这使得基极电流随着基部集电极电压的增加而略微减小。由于在这种情况下,基部区域的更多少数载流子将传播到集电极区域,因此在基础区域中会降低电子空穴复合率,导致基极电流减小。
共集电极晶体管的输出特性
公共集电极晶体管的输出特性与公共发射极晶体管的输出特性几乎相同。这里的唯一区别在公共收集器配置的情况下,输出电流是发射极电流而不是集电器电流,如常见发射器配置的情况。这里还针对固定基极电流,发射极电流随着收集器发射极电压的增加而导致该电压的一定水平,并且无论集电极 - 发射极电压如何都几乎恒定。尽管具有集电极 - 发射极电压的发射极电流会非常缓慢增加,但如下面的特性曲线所示。