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电力电子科学笔记:PNP晶体管的输入特性

2024-03-04 17:32:16 Marcello Colozzo 阅读:
在本文中,我们将分享用于评估PNP晶体管输入特性的实验室实验结果···

之前的文章中介绍的输入特性是指锗PNP晶体管,更确切地说,是图1所示的德州仪器(TI)2N3371晶体管。8Fkednc

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图1:TI的2N3371锗晶体管8Fkednc

现在让我们回顾一下有关这些特性的方程:8Fkednc

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我们注意到,对于给定的输出电压VCE,方程(1)并不能完全精确地表示pn结的电压-电流特性,因为它应该是发射极电流IE而不是基极电流IB的函数。8Fkednc

我们还记得极化电压VCC符号的惯例(图2),其中电流和输出电压VCE均为负。我们暂不表示 VBE的符号,只取其绝对值,并在任何情况下,都假设发射极结JE是正向偏置的。8Fkednc

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图2:PNP晶体管电路图(共发射极结构)8Fkednc

不过,我们可以尝试写出上述特性的反函数,这样就会出现对数方程而不是指数方程:8Fkednc

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其中I0>0是“反向饱和电流”项,但它不是发射结的反向饱和电流。请注意,方程(2)只是一个非常粗略的尝试,用于证明输入特性的趋势。事实上,这个方程中应该要有方程(1)所要求的参数VCE8Fkednc

然后,我们进行了一系列测量(在室温下:VT=26mV),将集电极与发射极短路(VCE=0)。测量数据列于表1。8Fkednc

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表1:VBE和IB的测量值8Fkednc

图形及相关拟合结果如图3所示。得到的解析表达式如下:8Fkednc

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当I0=0.1mA时,V0=10-1V(后者是归一化/量纲化的电势)。从上表中我们可以看出,当IB=0时,我们有|VBE|=0.0029mV。预期值为0(测量值在实验误差范围内)。在这些条件下,集电极和发射极与基极短路。随着|IB|的增大,电压|VBE|缓慢增大,并且出现了典型的结偏移项。8Fkednc

通过进行类似的实验过程可以重建其余的特性。然而,它们的规律与等式(3)所示的不同。8Fkednc

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图3:集电极与发射极短路时的输入特性(TI的2N337 PNP晶体管的共发射极结构)8Fkednc

(原文刊登于EDN姊妹网站Power Electronics News,参考链接:Scientific Notes on Power Electronics: Input Characteristics of a PNP transistor,由Ricardo Xie编译。)8Fkednc

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责编:Ricardo
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