三极管的输入输出的特性曲线

描述任何电学器件的时候，看数据手册都会给出一些相关特性曲线图和相关的电器性能等，三极管有三个脚，组成了输入和输出的两个端，所以三极管有输入和输出两个特性曲线图。

输入特性曲线图是指三极管的基极输入电流ib和发射结电压ube之间的关系：测试伏安特性曲线的电路如图所示

实验是将uce电压设置为5V，改变ube的电压，测量ib的电流与ube的关系得到如下图所示的ib与ube的关系曲线图；图中还测试了uce电压是否对ib与ube的的关系特性曲线是否有关：

从测试的图中可以看出除了uce=0V的曲线比较特殊之外，其余的曲线基本重合，这些曲线重合的就是三极管的输入伏安特性曲线图，它与uce的电压无关，因为大多数的三极管都是工作电压uce>0的情况下；所以根据图中曲线可以得出如下的表达式： 

其中ut 被称为热电压，是一个与温度成正比的值，在27℃时约为26mv。Is称为反向饱和电流，每个三极管的值都不一样，但是很小。在表达式中，当ube趋于无穷小的时候ib趋向于-Is；所以当ube>ut的时候表达式才近似成为一个指数表达式；基本情况下当ube>0.7V的时候，三极管的电流ib才呈现较为明显的电流。

输出伏安特性曲线：是指ib电流一定时，集电极电流ic与uce之间的关系；测试的电路、理想输出伏安特性曲线图与实际的输出特性曲线图如下图所示：

输出特性曲线的测试方法是 ，给特定的基极电流ib下，研究集电极电流ic与uce之间的电压关系，从理论上看集电极电流ic应该至于基极电流ib成正比，而与加在集电极电压和发射极电压无关，这是理论理想模型下，如上右图所示；但实际测试的情况是如上的下图所示的，从图中用不同颜色给三极管标明了不同区域有着不同的状态，即放大状态是指中心空白的地方，三极管的电流ic几乎不受uce电压的控制满足公式;饱和区是指坐标原点开始到图中标注竖线的区域，在区域内，集电极电流ic随着uce的电压增大而增大成正比关系，一般认为uce<uces，属于饱和区，其中uces称为三极管的饱和压降，是饱和区和放大区的分界电压，一般为0.3V，但是从图中也可以看出当ib增加的时候，饱和压降uces也会跟着上升；截止区，离横轴最下边ib=0的那条线，当ib=0的时候ic并未等于0，而是存在与uce相关的漏电流，所以定义当ib=0的区域为截止区，几乎没有任何电流的流进与流出，像开关关闭一样。

从以上可以总结出三极管的输出伏安特性曲线有三点结论：

1、在放大区，集电极电流ic恒等于基极电流ib的倍，与电压uce无关。

2、在饱和区，集电极电流ic会跟随着uce电压的增大而增大，近似为线性；放大区和饱和区的界限是三极管的饱和电压uces，当uce>uces时候便是放大区，该饱和电压还与基极电流ib成正比。

3、截止区，当ib=0的时候，三极管关断，几乎无电流的流进与流出，常常使用时该状态做电子开关使用。

注：本文相关知识均参考相关模拟书籍的学习。如《模拟电子电路》等