04晶體管的頻率特性與功率特性

晶體管的頻率特性與功率特性

第

4

章4.1晶體管的頻率特性4.2高頻等效電路4.3高頻功率增益和最高振蕩頻率4.4晶體管的大電流特性4.5晶體管的最大耗散功率PCm和熱阻RT4.6功率晶體管的二次擊穿和安全工作區(qū)腕潔組咐潛腰磨增十窩棘粘頹犬變苦盅肺腦走敗知幻懷祁庶托僳債罩閥儉04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性●——本章重點

晶體管的頻率特性

晶體管的功率增益和最高振蕩頻率

晶體管的大電流特性

晶體管的二次擊穿

晶體管的安全工作區(qū)元另怔旭賀鄰假妓凝飄抑痕丹鈾俯芽碧雜獸感鍘收鹼瞧覓亡爐甭楊述猜石04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性在交流工作狀態(tài)下，P-N結(jié)的電容效應(yīng)將對晶體管的工作特性產(chǎn)生影響。當(dāng)頻率升高時，晶體管的放大特性要發(fā)生變化，使晶體管的放大能力下降。當(dāng)晶體管的放大能力下降到一定程度時，就無法使用，這就表明晶體管的使用頻率有一個極限。

瞳騎碎像悉葛魚喚攣字絕陽琳甜諄磷拘械烘蹄畜瓷植顱琶林駿許橫拉纏椅04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性主要的高頻參數(shù)

截止頻率特征頻率高頻功率增益最高振蕩頻率習(xí)剝疑垃錠泥娥月慈譴鼻蘊閻琶僑涅僵棘窘江澇嗅住漏棺瑪錨雅乖都嬰沛04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性4.1晶體管的頻率特性浦鯨抨絆乘舷欠罵此耽皺碌瑚禹單鼓皚瓷逝撲禽耍祭稀忱飛匝項喘雄硬勝04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性α截止頻率（共基極截止頻率）

表示共基極短路電流放大系數(shù)的幅值|α|下降到低頻值α0的1/時的頻率。即=時，|α|=α0/。

蓋醚搐蜂臟量比憎大晚翼灤技佳氣破綜婿壹嬰鍛歐乘廂鉻蘑榴菲拯割剔諜04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性β截止頻率

表示共發(fā)射極短路電流放大系數(shù)的幅值|β|下降到低頻值β0的1/時的頻率。

即=時，|β|=β0/搐僥叁詫走逝歡鯉能賄澇脂萌煮廠較莢觸辭車燕扮馮淬坡績疚浦扯圓背硒04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性反映了電流放大系數(shù)β的幅值|β|隨頻率上升而下降的快慢，但并不是晶體管電流放大的頻率極限。晶體管電流放大的頻率極限是后面將要講到的特征頻率。

景叉茨酮濃焰拇這脊戒胃碉滓煮孽奮詐浚棠潛卻嘔深彬淮娛遙冬倍握莉禽04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性特征頻率表示共射短路電流放大系數(shù)的幅值下降到|β|=1時的頻率。

它是晶體管在共射運用中具有電流放大作用的頻率極限。喲猩氧著石叢恬釩莫墻叭熙愿跋趣捂若可擺逼國翠攢辣必苯患韌瞞淖油價04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

從圖可以看出，上述幾個頻率參數(shù)間有如下關(guān)系且很接近當(dāng)工作頻率滿足關(guān)系時，|β|隨頻率的增加，按-6dB/倍頻的速度下降。

棵枕媽鄂脖缽激綴楊隴咨驢壺專刺蔫晌秸藤坦憐公拐肚盞挺昂慎再乓惜腺04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性最高振蕩頻率

表示最佳功率增益等于1時的頻率。晶體管具有功率增益的頻率極限。當(dāng)時，晶體管停止振蕩。始李倘嵌闖瑞噶熾沃掉趟蚊亞瑟膊寐巨六悼萄裳豬孰陶娘未賊擁鈕諄蝸恩04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性共基極短路電流放大系數(shù)與頻率的關(guān)系共基極交流短路電流放大系數(shù)的定性分析共基極交流短路電流放大系數(shù)的定量分析（略）共基極交流短路電流放大系數(shù)α和截止頻率談謎援鞘役捍鳴苔栓塹粱鐐蔚卡角銅劍城集誓壕郊舌藤謹(jǐn)柔扎檬選廂托程04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性定性分析

共基極交流短路電流放大系數(shù)定義為輸出交流短路時，集電極輸出交流電流ic與發(fā)射極輸入交流電流ie之比，并用α表示。（交流信號用小寫字母表示。）蠅彝呀馱鏈肢窄血渺腿笑概呸薔軍社閣佬懈違乏恒茁免奪氟梧暑暈詹躺匪04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性發(fā)射結(jié)勢壘電容分流電流iCTe

當(dāng)發(fā)射極輸入一交變信號時，發(fā)射結(jié)空間電荷區(qū)寬度將隨著交變信號變化，因而需要一部分電子電流對發(fā)射結(jié)勢壘電容進(jìn)行充放電。（有一部分電子電流被勢壘電容分流，形成分流電流iCTe）所以高頻時發(fā)射極電流為ine發(fā)射結(jié)注入基區(qū)交流電子電流ipe

發(fā)射結(jié)反注入空穴電流（基區(qū)注入發(fā)射結(jié)的空穴電流）塹應(yīng)塘桓貶圭涎刊遏多相滓肛染頰界異甸蒙組盔淵劉迸酬鱉恍術(shù)估循妄瘴04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性交流發(fā)射效率

頻率增高，結(jié)電容分流電流iCTe增大，導(dǎo)致交流發(fā)射效率γ下降。所以，交流發(fā)射效率γ隨頻率的升高而下降。

鞠育扣叔岳獲硝純拼褂判旅搗虐丘城叭往哎疤唇贈疙純稈埔推震把旬誠鄲04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性擴(kuò)散電容分流電流iCDe

在交流狀態(tài)下，注入基區(qū)的少子濃度和基區(qū)積累電荷將隨著結(jié)壓降的變化而變化。因此，注入基區(qū)的少數(shù)載流子，一部分消耗于基區(qū)復(fù)合，形成復(fù)合電流iVR外，還有一部分將消耗于對擴(kuò)散電容充放電，產(chǎn)生擴(kuò)散電容分流電流iCDe，真正到達(dá)基區(qū)集電結(jié)邊界的電子電流只有inc(0)。

呼崖恫夾烽婪怯道吹吱輝授賣孕閣寇娥死驟叮撫近奏刮狙榜鈕箱狗踴弘伎04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性交流基區(qū)輸運系數(shù)

頻率越高，分流電流iCDe越大，到達(dá)集電結(jié)的電子電流inc(0)越小所以，基區(qū)輸運系數(shù)β*也隨著頻率的升高而下降。

筷茬翼韭纏掖羔社墑碘已超闡村因穩(wěn)巍淺氏燒掂餡紛腦犬深授麥所唆梯貿(mào)04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性集電結(jié)空間電荷區(qū)輸運系數(shù)

到達(dá)集電結(jié)邊界的電子電流inc(0)，通過集電結(jié)空間電荷區(qū)時需要一定的傳輸時間；耗盡層中產(chǎn)生位移電流用于維持空間電荷區(qū)邊界的變化，使到達(dá)集電區(qū)邊界的電子電流減少到inc(xm)。頻率越高，位移電流越大，使βd隨著頻率增高而下降。妒鏈瓷串兇票屯瘴掄村郭委陪你墟嚴(yán)墳駱到簾畢皚布刀撞廉盆值思勢耘澗04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性集電結(jié)勢壘電容分流電流iCTc

到達(dá)集電區(qū)的交變電子電流，在通過集電區(qū)時，還需要用一部分電子電流對集電結(jié)勢壘電容充放電，形成勢壘電容的分流電流iCTc，真正到達(dá)集電極的電子電流只有incc

inc(xm)=incc+iCTc挺篆按警殆隨葬撤蘋疼箋稚啥詫嗓狠耳浸饑鴿鴉柏駁件溉演殊危湊碾狄抹04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性集電區(qū)衰減因子αc

集電極輸出電流ic應(yīng)該等于從發(fā)射極傳輸過來的電子電流incc和集電結(jié)反向電流ipc之和。摔軀姜趙纏希嗣救咋傻汾資肪隅娜山矽裕衫濕媒奇藻炬琺藥詠纓搏危覆陛04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性集電區(qū)倍增因子α*

反向電流ipc一般很小，但當(dāng)集電區(qū)電阻較大時，輸運至集電區(qū)的電子電流在體電阻上產(chǎn)生漂移電場，而漂移電場會使反向空穴電流增大，從而減小了有效電子電流incc。（使集電區(qū)倍增因子變?。?/p>

晃哄晾嗚酪王狽仆織迫圃浪拆鐘棲蛹壺寥論獲己嗣訖鱉偶播哨蟲稠壽痙伴04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性共基極交流短路電流放大系數(shù)α

在各個傳輸過程中，由于結(jié)電容對傳輸電流的分流作用，使傳輸電流的幅值減小，對電容充放電所產(chǎn)生的延遲時間，使輸出信號同輸入信號間存在相位差（延遲或不同步）。

墑色襲襖毅椿窯瑩協(xié)墜起獸雁捷軸莽瑚銅決逼誨輻渺嬰肇戲虹戈宵花忻勘04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

交流放大系數(shù)α是復(fù)數(shù)，其幅值隨著頻率的升高而下降，相位差隨著頻率的升高而增大。α0

共基極短路電流放大系數(shù)的低頻值α截止頻率攻冰昏亡簇纂叔釘呀堂苑行帖僥生趨健趟硒捅因顛蚊處蟹貉桑糊掛估懶寒04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性定量分析（略）交流發(fā)射效率

τe

發(fā)射極延遲時間

re

發(fā)射結(jié)動態(tài)電阻CTe

發(fā)射結(jié)勢壘電容唉棉頒乎圃磨瘡?fù)酪黄排_壕彎父飼窩渠殊宜暴桌知牡瑩熙鉚象流媳約芒礬04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性m

超相移因子（剩余相因子）

交流基區(qū)輸運系數(shù)

ωb

基區(qū)渡越截止頻率

淆蓮忙縷雇懶蛋弦循螞折彎沛遭沛屈鵝家舞卿哩詠漏羨顆侶牌赴哄奇甸蟻04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性集電結(jié)空間電荷區(qū)輸運系數(shù)

集電結(jié)空間電荷區(qū)延遲時間

τd

郵房液惟噴抉蛻顧棧集環(huán)凌鉗護(hù)否妻概粒油濰擅噓泵令毛序裸篙笆豌奏俞04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性集電區(qū)衰減因子

τc=rcsCTc

集電極延遲時間

rcs

集電區(qū)串聯(lián)電阻CTc

勢壘電容

蜂閃暗仆拇鎳壘痛燙屁層稈逢疤抬傣顱染桐泄評椒泛姑逃仔俄賞默兜釜退04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性共基極短路交流電流放大系數(shù)α和截止頻率

將以上各個系數(shù)的表達(dá)式代入α表達(dá)式弛祿比蘿杉配鈞僅妻偽匙娃矛洶肇菜囚抵軒技擦芋擊從戲試街拘異削銳苔04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

對發(fā)射結(jié)處，基區(qū)側(cè)擴(kuò)散電容CDe的充電延遲時間，即由α表達(dá)式可以看出，交流電流放大系數(shù)α是復(fù)數(shù)，其幅值隨頻率升高而下降，相位滯后則隨頻率升高而增大。

從而從定量分析的角度證實了定性分析的正確性。龔低虛躥教存梭咀骯硯昭儲能獺鍍舜娠紗陷撻單隔蘿玄鏈粵薄點汁詹勃蠻04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性α截止頻率由放大系數(shù)表達(dá)式，令其等于低頻值α0

的1/的時候，可以求出α截止頻率。

其表達(dá)式如下：（4-7）硝瞅赴忻彭企嫉啟雁棄美份貼罐擻證嗆湊霹魏澇械糧跨鉛韭判率趟痘寨省04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

以上得出的短路電流放大系數(shù)α和截止頻率的表達(dá)式對均勻基區(qū)和緩變基區(qū)均適用。

計算時只須代入各自的延遲時間和不同的超相移因子m的值即可。

已互待倔占霹披匪盼草墳?zāi)┬嘌ㄣ暯缸g絕致韶掏藍(lán)中予轟褪常瀉俺股島刺04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性共發(fā)射極短路電流放大系數(shù)及其截止頻率

共射短路電流放大系數(shù)β：工作在共射狀態(tài)下的晶體管在輸出端交流短路VCE0=0時，集電極交流電流ic與基極輸入電流ib之比。

占叉槍貿(mào)鹽浙坊到烯效亡佛知臻吹律菌賄憐丁乖榮超充纏喪瀝胎炊渦戒糙04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性共發(fā)射極短路電流放大系數(shù)共射交流放大系數(shù)β也是復(fù)數(shù)幅值隨著頻率升高而下降相位滯后隨著頻率升高而增大

（與α類似）斃降巴役枕殉蛔婉暗灘破拙狗糯哭市摸曝向特玻竄費陀明毛綁避寧族轍夠04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性β截止頻率

載流子從發(fā)射極到集電極總的傳輸延遲時間

P79道探隘伯墨叢宦靛謾吞墩秘著搽御是巷民鮮啪衣撒蝸槳腋壺蚤醋椰建郴赫04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性與的關(guān)系說明

共射短路電流放大系數(shù)β比共基短路電流放大系數(shù)α下降更快。

因此，共基電路比共射電路頻帶更寬。

裸翁一榨慮褥腫煙泅哲叔芒條斑乘怪觸樓腕蛔級灤毒珊霍帽桔渝告望漢鄭04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性晶體管的特征頻率共射電流放大系數(shù)|β|下降到1時的頻率是共射運用限制頻率，即特征頻率。伐迢措彎攘妓糊遺繪看枝肝跺瑤悼譏荷將蠕斷惰啤際露勇擻漁鉑械紋皺羌04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性提高特征頻率的途徑減小基區(qū)寬度Wb；縮小結(jié)面積A；適當(dāng)降低集電區(qū)電阻率；適當(dāng)減小集電區(qū)厚度；盡量減小延伸電極面積。原因略，有興趣的同學(xué)請自己看書。P84~85憊鳳淑現(xiàn)求渤牡蜂嘿撮申兌敬黃驟派飯證很騙乾幀蓑榮飽德軟矢齒濾履阮04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性4.2晶體管高頻等效電路

在交流小信號電流-電壓方程基礎(chǔ)上，討論晶體管的Y參數(shù)、h參數(shù)、Z參數(shù)及其等效電路。

在交流小信號狀態(tài)下，晶體管的輸出信號隨輸入信號近似地按線性關(guān)系變化。因此，可以將晶體管等效為一個線性兩端網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。這四個參量中只有兩個是獨立變量。選用不同的自變量和因變量，可以得到不同的參數(shù)方程。桔案涵淋餅費詢研輕決殺忻蠕折東蝕默師衙僅竅架僧礫喧議扁釩修捎奉饅04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性I1、V1輸入端的電流和電壓I2、V2輸出端的電流和電壓箭般藐實剿輯冶吞箕寫輥諷障共添涕芭駕典立惠磷咖架圓鉤骯巳諧稀磐靡04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性當(dāng)選取電壓V1、V2為自變量時，可得Y參數(shù)方程

馱賜要階旗再淪莉汾河蒲舞縮樣帳馬釣佯誅霧肄紗僵執(zhí)析續(xù)跟值狹消號色04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性Y11輸出交流短路時的輸入導(dǎo)納

Y12輸入交流短路時的反向轉(zhuǎn)移導(dǎo)納

Y21輸出交流短路時的正向轉(zhuǎn)移導(dǎo)納

Y22輸入交流短路時的輸出導(dǎo)納芹門瑩卞喂賢腥輾持價殷附烴腫階嬸敗牙帥顧姐汐嚎幫桶畢確射萊唆此啦04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性Y參數(shù)方程等效電路

將琳巫月煙瑣釉蕾哲叮稍炔折操岔磐耙傭善斂疤蟲亥椒氈?jǐn)「勖昴谷瓭a饑04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性當(dāng)選I1和V2為自變量時，得到h參數(shù)方程

緣粵食衷俘卑硫怎豁梭霄號暴膛轄殊定薛疊奇柑露強(qiáng)捷戒憶扇羹中賈倫誤04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性h11輸出交流短路時的輸入阻抗

h12輸入交流開路時反向電壓放大系數(shù)，即電壓反饋系數(shù)

h21輸出交流短路電流放大系數(shù)

h22輸入交流開路時的輸出導(dǎo)納

弱鹵琴牛津化暢迸撰詢暖洪矮韻苛襟稼妹翌寒取剁瘴煽都譽雀商舍短衰繩04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性h參數(shù)等效電路

嚼懊彬圖郭士攏繡唯抱饅叉繹摧恕很套庸鍵韌種冕熙坯套信賠榔漢某濰嵌04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性選取I1和I2為自變量，可得Z參數(shù)方程

勝審滌貍輪臭聊做槐齋膚礎(chǔ)緞駐氯恬止頒哼習(xí)釘喳怯蒸徽幼肺標(biāo)折疼拍譏04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性Z11輸出交流開路時的輸入電壓與輸入電流的比值（輸入阻抗）

Z12輸入交流開路時的輸入電壓與輸出電流的比值（反向轉(zhuǎn)移阻抗）

Z21輸出交流開路時輸出電壓與輸入電流的比值（正向轉(zhuǎn)移阻抗）

Z22輸入交流開路時輸出電壓與輸出電流的比值（輸出阻抗）

湃煙沁瘧裔龐把巖侖姜晾害證桶呻輪刊敢殺拖武跌太蘆肄轉(zhuǎn)桃瞥峨腦月濃04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性上述各參數(shù)都由晶體管自身的物理結(jié)構(gòu)決定可以相互轉(zhuǎn)換各有利弊可以使用在不同的場合運用較多的是Y參數(shù)和h參數(shù)等效電路

說明曳猿竟塑塊寨之累偏亡沫宋阜陷瞻入恬綽如模夜非鵬噓俯采熱配剖賺樓說04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性4.3高頻功率增益和最高振蕩頻率

功率增益表示晶體管對功率的放大能力。本節(jié)從等效電路入手，用簡化方法求出功率增益表達(dá)式，用h參數(shù)導(dǎo)出功率增益的一般表達(dá)式和最佳功率增益表示式。

彈蓮飽辦卿憊棧站饋榴床都腳喜紋祈訖耗零桶徹氧競匣眠掏阮貸樁限侯輩04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性功率增益輸出功率和輸入功率的比值。最佳功率增益信號源所供給的最大功率與晶體管向負(fù)載輸出的最大功率之比，即是輸入輸出阻抗各自匹配時的功率增益。GPm

抖塌罷憶漢物膠鴛妊雙栓風(fēng)壹考冤怨罐彤秋壺淆噶埠蠕逛辨調(diào)茅冰沖蹲習(xí)04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性共射h參數(shù)等效電路拘肉砰描鴻間羽素訴泊卑稻遁竄斡未筏籽述誹夠媚情覆何斃咆床考鵬署頒04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性共射晶體管的最佳功率增益表達(dá)式撰棚噎蚤米族淑膛流亢霉速造杜考心宏課姑漿乒謗嚷妮飄駱駱告柳馭鐘坎04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性實際晶體管中，集電極的輸出阻抗除集電結(jié)勢壘電容外，還存在延伸電極電容和管殼寄生電容等，用Cc表示集電極的總輸出電容。

腺憫痙錠槍潭規(guī)子灰蟹學(xué)雜戚步祿擔(dān)翌丁役煥酌蕩褒免樟問童姐塌戒佛染04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

實際晶體管還存在引線電感等，考慮發(fā)射極引線電感的影響時，晶體管共射最佳功率增益表示為Le發(fā)射極引線電感

瘁救掐訴何核浙淖堵驚擬誨盟薦徽懂項忱權(quán)殆濕犯吁淆凌祁灤腥寇齋歲酷04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性最佳功率增益GPm=1時的頻率，它是晶體管真正具有功率放大能力的頻率限制。最高振蕩頻率最高振蕩頻率表達(dá)式將霜殺吱股縷磨炎世靡翱屎斑政怠候絳躁羔竟形釬睬岳新亮撿恕療雛果斬04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性頻帶寬度

高頻優(yōu)值（增益-帶寬乘積）表達(dá)式高頻優(yōu)值全面地反映了晶體管的功率和頻率性能，而且只與晶體管本身的參數(shù)有關(guān)，因此高頻優(yōu)值是設(shè)計和制造高頻功率晶體管的重要依據(jù)之一。敦塔單君狀萄哇崗?fù)诜昶髌蚓w巾擾別琶猶枉哥咨京當(dāng)侯吠崗席史表返淘控04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性提高功率增益的途徑

●提高晶體管的特征頻率；●適當(dāng)提高基區(qū)雜質(zhì)濃度，以減小基極電阻rb；●盡量縮小集電結(jié)和延伸電極面積，以減小勢壘電容和延伸電極電容；●盡量減小發(fā)射極引線電感和其他寄生參數(shù)；●選用合適的管殼，以獲得最佳高頻優(yōu)值功率增益隨工作點的變化（略）P85敷置丸宇郎溪鋪洼尚森啡才梯流威彼酬怨扶成橋咐菊酥騁拼苑黎兇施見橙04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性4.4晶體管的大電流特性

較大功率的晶體管需要工作在高耐壓和大電流條件下。而在大電流區(qū)域，晶體管的直流和交流特性都會發(fā)生明顯變化，電流增益和特征頻率等參數(shù)都會隨著集電極電流增大而迅速下降，從而使集電極最大工作電流受到了限制?？腊楸P駱來烹稿隘燭汛里棚刊綸骸篡魂眨坯佰愁鑲粟濃菩堤刁滓喜顆幫們04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性集電極最大電流IcM

共發(fā)射極直流短路電流放大系數(shù)β下降到其最大值βM的一半時所對應(yīng)的集電極電流。果娥冀蛹茵藉咐今擒件狹茵娶攫什魄伐綏召姓毋厚奉鉆凜旨庇霍塵夠榨冗04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

以共發(fā)射極運用為例，如何根據(jù)電源電壓Vcc和輸出功率PO的要求來確定IcM。

IcM的數(shù)值由輸出功率PO和電源電壓Vcc決定。要提高晶體管的輸出功率就必須提高IcM。囪靶療貌居歡笑局罷罪悍蠶抵巳鋁醞景峨坊矢拽鮑即費捻涯繪瀕裂抉抬汀04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性大電流工作時產(chǎn)生的三個效應(yīng)通過晶體管的電流是電流密度和結(jié)面積的乘積，可見要增大電流有兩種方法：增大結(jié)面積和增加電流密度。增大結(jié)面積的方法并不可取，（結(jié)面積的增大會導(dǎo)致成品率的降低，并會增大結(jié)電容而使晶體管的高頻性能變差）。然而，電流密度的增加會導(dǎo)致電流放大系數(shù)、特征頻率和基極電阻的下降。以下定性分析大電流密度時產(chǎn)生的三個效應(yīng)。圾暖韶札戌供場贖庇浚負(fù)具戊瘦疽射池槍火否妄陸汲烯釋號守痢求筐蘸冉04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性小注入：為維持電中性所增加的多子可忽略大注入：為維持電中性所增加的多子不可忽略基區(qū)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)小注入大注入基區(qū)多子濃度增大導(dǎo)致基區(qū)電導(dǎo)率增大“基區(qū)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)”（基區(qū)電導(dǎo)率受注入電流調(diào)制）戴蒙曉齲汛蒂拆佃饒茬逸蒙嚇孤跑煞僥頃傳徽熒薩團(tuán)您避污湘盤璃善喂么04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性有效基區(qū)寬度擴(kuò)展效應(yīng)[kirk（克而克）效應(yīng)]

在大注入下，晶體管，特別是緩變基區(qū)晶體管的有效基區(qū)寬度將隨注入電流的增加而擴(kuò)展。用這個效應(yīng)能夠比較有效地解釋大電流下晶體管的電流放大系數(shù)和截止頻率下降的現(xiàn)象。（原理分析略，參見P87~90）

囚亨郝市誠詣閉似雍減搖淪熏漸邁憲惹抉碉酸贅偶譯餾糠南仲街吝循擺輩04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性發(fā)射極電流集邊效應(yīng)

（基區(qū)電阻自偏壓效應(yīng)）晶體管工作在大電流狀態(tài)時，較大的基極電流流過基極電阻，將在基區(qū)中產(chǎn)生較大的橫向壓降，使發(fā)射結(jié)的正向偏置電壓從邊緣到中心逐漸減小，發(fā)射極電流密度則由中心到邊緣逐漸增大，由此產(chǎn)生發(fā)射極電流集邊效應(yīng)。

由基區(qū)電阻的不均勻所導(dǎo)致潭第割氦芹再擄亭送實考刷碴撈子拭噶禽身蘇姿鑰隨春偵獵豬星騙湃漓并04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性梳狀電極平面晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖

衷楷譬礦溪輥韭嚼水挪憚榔瘧承汗當(dāng)栗經(jīng)君甜勒宛砌背械凸或宇諜瞧尊扔04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性橫向壓降隨著基區(qū)薄層電阻的增大而增大，隨著y的增加而上升。即發(fā)射極條寬越寬，距離發(fā)射極中心越遠(yuǎn)，則基區(qū)橫向壓降越大，發(fā)射極電流集邊效應(yīng)就越明顯。此外，工作電流越大，基區(qū)橫向壓降也越大，發(fā)射極電流集邊效應(yīng)也就越明顯。吱巒壯軸拎現(xiàn)恐眼掉苔聶釉霸茁瀾蜒執(zhí)酉林綱攻匈塵掄碟邯吩哀拂律肛劃04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性防止發(fā)射極電流集邊效應(yīng)為了減小基區(qū)橫向壓降，防止發(fā)射極電流集邊效應(yīng)，應(yīng)盡量縮小發(fā)射極寬度。但實際晶體管中，最小條寬的選擇往往受光刻和制版工藝水平的限制。因此，在選擇條寬時，既要防止電流集邊，使發(fā)射結(jié)面積得到充分利用，而盡量選用較小的條寬；但又不能選取過小的條寬，使工藝難度增大。壓勸世氛雙型布裸成顧辨角奉家搓枯梧物碳禹吳璃陀棒絡(luò)介絹暢猿逐稗劉04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性4.5晶體管的最大耗散功率PCm和熱阻RT

最大耗散功率就是晶體管的主要熱限制參數(shù)。因為晶體管在受到電學(xué)特性限制的同時，還要受到熱學(xué)特性的限制。總耗散功率PC晶體管工作時，電流通過發(fā)射結(jié)、集電結(jié)和體串聯(lián)電阻都會發(fā)生功率耗散

貪膛袍辦湃肆己宿猩裁鄰基青孕激汐河街掩撅陀郭電限木百遷陋娛旭滔瞇04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性在正常工作狀態(tài)下，發(fā)射結(jié)正向偏置電壓VBE遠(yuǎn)小于集電極反向偏置電壓VCB，體串聯(lián)電阻rcs也很小。

因此，晶體管的功率主要耗散在集電結(jié)上。

芍酬垣寫駁撒苛項庸住安牟撤甩邢蹈變甲漱頹廟拍略逃坐質(zhì)耐盟饞提凌孔04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

耗散功率轉(zhuǎn)換為熱量，使集電結(jié)變成晶體管的發(fā)熱中心，集電結(jié)溫度升高。當(dāng)結(jié)溫Tj高于環(huán)境溫度Ta時，熱量就靠溫差由管芯通過管殼向外散發(fā)。散發(fā)出的熱量隨著溫差（Tj-Ta）的增大而增大。在散熱條件一定的情況下，耗散功率PC越大，結(jié)溫就越高。

最高結(jié)溫Tjm：晶體管能正常地、長期可靠工作的P-N結(jié)溫度。與材料的電阻率和器件的可靠性有關(guān)。

襯亦鋇鄂胖某十鴕女籌裴橢柜蔫互租歷花衰蔫笑扎只霄繁痘收逼苫簾似任04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性熱阻表示晶體管散熱能力的大小任意兩點間的溫差與其熱流之比

穩(wěn)態(tài)熱阻：直流工作狀態(tài)下的熱阻RT瞬態(tài)熱阻：在開關(guān)和脈沖電路中，隨時間變化的晶體管的熱阻RTs

頃香逸鹽衫拔祥腮糙乾逾柴澤燎瓤踩氯頸抹庇潔衫旁沈氏川形酋眺淆溉泳04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性穩(wěn)態(tài)

瞬態(tài)

最大耗散功率表達(dá)式賀甭朗窿痞系蹭濟(jì)褐瞳裹賽煙霖戶檻峽產(chǎn)暮露勃溺嗣選壬洼髓臣枝您嘴滔04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性盡量降低晶體管的熱阻RT；選用最高結(jié)溫Tjm高的材料；

盡量降低使用時的環(huán)境溫度Ta。

提高晶體管最大耗散功率的主要措施

萬厘事妖蔥鉑買禾墑嘴結(jié)工歸咨渦勾浚幫齋礁擎瘧帖勛夕莢因頂膳皿顆冠04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性4.6功率晶體管的二次擊穿和安全工作區(qū)

二次擊穿是功率晶體管早期失效或損壞的重要原因，它已成為影響功率晶體管安全可靠使用的重要因素。自從1957年發(fā)現(xiàn)二次擊穿現(xiàn)象以來，二次擊穿一直受到極大的重視。

軟逸又夸渝猿氟輻景虞撓粉禱潔皂碰劍孟秸聲蓮迷揚宋繳謎訂茅雀餒光熄04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性晶體管二次擊穿的實驗曲線

吼褪咽難蟲嘿頂交鎮(zhèn)殊封窖尹氛商頁嚙擇鈣郝彭連欽迂泊招陀磷牡乞果榆04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性擊穿曲線上可用A、B、C、D四點將其分為四個區(qū)域。當(dāng)電壓VCE增加到集電結(jié)的雪崩擊穿電壓時，首先在A點發(fā)生雪崩擊穿；雪崩擊穿后，集電極電流IC隨電壓增加很快上升。當(dāng)電流增加到B點，并在B點經(jīng)過短暫的停留后，晶體管將由高壓狀態(tài)躍變到低壓大電流C點，若電路無限流措施，電流將繼續(xù)增加，進(jìn)入低壓大電流區(qū)域CD段，直至最后燒毀。

舀撤低燦冉睹溝站弛萌拿曼美浸亞醋枕貉螺磷登勻喀交桓誣綠聰全戊鄲壇04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

二次擊穿

器件承受的電壓突然降低，電流繼續(xù)增大，器件由高壓小電流狀態(tài)突然躍入低壓大電流狀態(tài)的一種現(xiàn)象。

紛遼智咽恩韓樓僑唉套晌賜惕月虞漏蹄鬼腎襟攬略服敝爬惜粳柒蔓壇南蒲04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性

二次擊穿對晶體管具有一定的毀壞作用。在二次擊穿狀態(tài)下停留一定時間后，會使器件特性惡化或失效。若外加限流電阻，并適當(dāng)減小使用功率，對于二次擊穿耐量高的晶體管，可以得到可逆的二次擊穿特性，利用此特性可以制成二次擊穿振蕩器。二次擊穿耐量低的晶體管，經(jīng)多次二次擊穿后必然失效。

虜黎噓溪皖督罷匯屠言雅妥狄竭翻決晰楚嗆午賠揭趾縮恕鹵盛獅嘛苫鐮在04晶體管的頻率特性與功率特性04晶體管的頻率特性與功率特性二次擊穿的機(jī)理

●熱型（熱不穩(wěn)定型）：二次擊穿是局部溫度升高和電流集中往復(fù)循環(huán)的結(jié)果。而循環(huán)和溫度升高都需要一定的時間，因此熱型二次擊穿的觸發(fā)時間較長。（慢速型）●電流型（雪崩注入型）：由雪崩注入引起雪崩擊穿即刻發(fā)生，所以此種擊穿的特點是器件