基区宽度调制效应(厄尔利(Early)效应)

       NPN三极管共发射极输出特性曲线,是指基极电流一定时,输出电流(集电极电流)和输出电压(集电极-发射极间电压)的关系曲线,主要用于描述不同基极电流对控制集电极电流的特性。
       分析这簇曲线可知,每条曲线的起始段都是由原点线性陡斜上升,然后弯曲变平,即集电极与发射极之间的电压较小时,集电极电流随其增加而显著增加;而其超过某一数值后再增加时,集电极电流却增长缓慢,表现出恒流性质。这是因为集电极-发射极间电压较小时,集电结电场较弱,对到达基区的电子吸引力不够,此时,若集电极-发射极间电压稍增加,则从基区拉向集电区的电子数量有较大增加,故输出电流随集电极-发射极间电压的增加而明显增加;当集电极-发射极间电压大于1V以后,集电结的电场已经足够强,能使绝大部分发射区扩散到基区的电子被拉向集电区,故集电极-发射极间电压再增加,输出电流就基本不增加了,特性曲线近似水平。
       实际上,在特性曲线的水平部分,仍随着集电极-发射极间电压的增加而略向上倾斜,这是由于集电极-发射极间电压增加时,集电结空间电荷区变宽,基区变窄,使载流子在基区的复合机会减少,即电流放大系数(共发射极直流电流放大系数)增大,故在基极电流不变的情况下,集电极输出电流随集电极-发射极间电压增加而略有增加,特性曲线略向上倾斜,这种现象称为基区宽度调制效应(Base-width modulation effects),又称为厄尔利(Early)效应。
       三极管输入特性曲线 ( 又称 Ib ~ Ube 曲线 ) ,是在输出电压 Uce 一定的条件下.输入电流 Ib 与输入电压Ube之间的关系曲线。对于输入特性曲线,应注意几个问题:
       1.输入特性与发射结的伏安特性相似,又和二极管的特性曲线并不完全相同。这是因为发射极电流只有小部分变为基极电流,而大部分变为集电极电流。
       2.基区宽变效应使输入特性曲线随Uce的增大而稍向右移(门槛电压变大)。例如当Uce由 3 伏增大到 6 伏时,集电结势垒区变宽,基区有效宽度变窄,这样基区复合就减小,Ib 也随之减小。因此在相同的Ube下, Uce 越大,则 Ib 越小.曲线越向右偏移。
       3.只有当输人电压Ube略大于死区电压 Ubeo 时,输入电流 Ib 才开始明显上升。
       4.当Uce=0时,其输入特性曲线明显地偏离 Uce=3 伏时的输入特性曲线。
       共发射极输出特性曲线(又称 lc — Uce 曲线 ) 。它是指在一定的基极电流 Ib 下,三圾管输出电流 Ic 与输出电压 Uce 之间的关系曲线。从图中可知,就每一条特性曲线来说,它表示当Ib一定时.Ic 随 Uce 的变化规律,其特征可分为上升和平坦两部分:当Uce较小时.Ic 随 Uce 的增加而迅速上升;当Uce增加到一定值后,Ic 基本上保持不变。当Ib变为另一固定值时 , 上升部分基本上重合,而平坦部分却随 Ib 的增减而上、下平移。就整个特性曲线族来说,可分为三个区域:放大区(Ib=0 以上的平坦部分 ) ;饱和区 ( 上升部分 ) ;截止区 (Ib=0 以下的部分 ) 。

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