GB T 4587-1994 半导体分立器件和集成电路 第7部分 双极型晶体管.pdf
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1、中华人民共和国国家标准 半导体分立器件和集成电路 第 部分 双极型晶体管 代替 国家技术监督局 批准 实施 本标准等同采用国际标准 半导体分立器件和集成电路第七部分双极型晶 体管 第 章总则 引言 通常 本标准与 半导体分立器件和集成电路总则第 部分总则 一起使用 在 中可找到下列全部基础资料 术语 文字符号 基本额定值和特性 测试方法 接收和可靠性 本标准各章的编排顺序符合 第 章第 条的规定 范围 本标准给出了下列几种类型双极型晶体管的标准 小功率信号晶体管 不包括开关用的 功率晶体管 不包括开关和高频用的 放大 和 振荡 用高频功率晶体管 开关用晶体管 文字符号 通常 在术语的标 题 中
2、 加进 了文字符号 当 一 个 术语 有 几 个 文字符号 时 本标准 只选取 了 最 常用的 第 章术语和文字符号 晶体管的类型 结 型晶体管 具有 一 个 基 区 和 两个或两个以上结 的晶体管 注 结 型晶体管的 工作取决于注入 到基 区 的 少数载流子双 向 晶体管 当发射 极和集电极 端子互换时具有 基本 相 同电特性的一种晶体管 注 双 向 晶体管 有时叫做对称 晶体管 但 不采用 后面这个 术语 因为它 可 能 使 人误解为该 晶体管 是理想对称 的 四 极晶体管 一种通常 具有两个独 立基极 及两个 基极 引 出 端 的 四个 电极的晶体管 单结 晶体管 只利 用一种极性电 荷
3、载流子 的晶体管 通用术语 基极 端子 连至 基 区 的规定 外 部可用 连 接 点 集电极 端子 连至 集电 区 的规定 外 部可用 连 接 点 发射 极 端子 连至发射区 的规定 外 部可用 连 接 点 集电 区 晶体管的集电 结 和集电极 之间 的 区域 发射区 晶体管的 发射结 和 发射 极 之间 的 区域 基 区 晶体管的 发射结 和集电 结之间 的 区域 集电 结 位于 基 区 和集电 区之间 通常 被反向偏置 的一 个结 载流子 通 过这个结从少数载流子变 成 多数载流 子 发射结 位于 基 区 和 发射区之间 通常 被正向偏置 的一 个结 载流子 通 过这个结从多数载流子变 成
4、 少数载流 子 电路组态 共 基极 基极 端子对输入 电路和 输 出电路 是共 用的一种电路 组态 在 此 电路中 输入端是发射 极 端子而输 出 端是 集电极 端子 反向共 基极 基极 端子对输入 电路和 输 出电路 是共 用的一种电路 组态 在 此 电路中 输入端是 集电极 端子而输 出 端是发射 极 端子 共 集电极 集电极 端子对输入 电路和 输 出电路 是共 用的一种电路 组态 在 此 电路中 输入端是 基极 端子而输 出 端是发射 极 端子 反向共 集电极 集电极 端子对输入 电路和 输 出电路 是共 用的一种电路 组态 在 此 电路中 输入端是发射 极 端子而输 出 端是 基极
5、端子 共发射 极 发射 极 端子对输入 电路和 输 出电路 是共 用的一种电路 组态 在 此 电路中 输入端是 基极 端子而输 出端是 集电极 端子 反向共发射 极 发射 极 端子对输入 电路和 输 出电路 是共 用的一种电路 组态 在 此 电路中 输入端是 集电极 端子而输 出 端是 基极 端子 有关额定值和特性的术语 穿 通电 压 是这样 的一 个 集电极 基极电 压 值 超过此 值 时 发射 极 基极开路电 压 几 乎随 集电极 基极电 压线 性 地增 加 注 在 该 电 压 下 集电极 耗尽层 通 过 基 区 扩展 到了 发射 极 耗尽层 在 美 国 此 术语的 英 语 名 称 也 使
6、用 饱 和电 压 集电极 发射 极 饱 和电 压 是 在 这样 的基极电 流或 基极 发射 极电 压 条件下的集电极和 发射 极 之间 的电 压 超过此 条件 基极 电 流或 基极电 压 增 加时 集电极电 流 基本 保持恒 定 注 此 电 压是 基极 发射 极 结 和基极 集电极 结 均 为正向偏置时 的集电极和 发射 极 之间 的电 压 基极 发射 极 饱 和电 压 是 在 这样 的基极电 流或 基极 发射 极电 压 条件下的基极和 发射 极 之间 的电 压 超过此 条件 基极电 流或 基极电 压 增 加时 集电极电 流 基本 保持恒 定 注 此 电 压是 基极 发射 极 结 和基极 集电
7、极 结 均 为正向偏置时 的基极和 发射 极 之间 的电 压 截止 电 流 反向 电 流 当发射 极 或 集电极 开路 其 反向 电 压为 规定值 时 流过 基极 集电极 结 或 基极 发射 极 结 的 反向 电 流 集电极 串联 电 阻 在等 效 电路中 集电极 端子 和 未达 到集电极 内 部的 点之间 的电 阻 发射 极 串联 电 阻 在等 效 电路中 发射 极 端子 和 未达 到 发射 极 内 部的 点之间 的电 阻 饱 和电 阻 当 集电极电 流 受 外 电路 限制 时 在规定的基极电 流 和集电极电 流 条件下 集电极 端子 和 发射 极 端子 之间 的电 阻 注 饱 和电 阻 可
8、 以是 饱 和电 压 与总电 流之 比 也 可 以是 微 分电 压 与 微 分电 流之 比 采用 哪 种方法 必须予 以 规定 非 本 征 基极电 阻 在等 效 电路中 基极 端子 和 未达 到基极 内 部的 点之间 的电 阻 发射 极 耗尽层 电 容 发射 极 基极 结两端 由耗尽层产生 的 那 部分电 容 注 发射 极 耗尽层 电 容 是 耗尽层 两端 总电 位 差 的 函 数 集电极 耗尽层 电 容 集电极 基极 结两端 由耗尽层产生 的 那 部分电 容 注 集电极 耗尽层 电 容 是 耗尽层 两端 总电 位 差 的 函 数 开关晶体管的 延迟 时间 给开关晶体管的 输入端 施 加 使
9、其 从 非 导通 态 转 变为 导通 态 的 脉冲 开 始 到 由 电 荷载流子引 起的 脉 冲 在 输 出 端上 出 现 为 止 的 时间间 隔 注 通常 是 在 外加 脉冲 和 输 出 脉冲幅度 的 两个点之间 来计算延迟 时间 见图 开关晶体管的 上 升 时间当 开关晶体管 从 非 导通 态 转 变为 导通 态时 在 输 出 端子上 脉冲 的 数 值分 别达 到规定的 上 限 和下 限 两个 瞬 间之间 的 时间间 隔 注 通常 上 限 和下 限 分 别 为输 出 脉冲幅度 的 和 见图 开关晶体管的 载流子 贮存 时间 从 施 加 到 开关晶体管 输入端 的 脉冲 开 始 下 降 的
10、点 起 到电 荷载流子 在 输 出 端 产生 的 脉冲 开 始 下 降 的 点 止 的 时间间 隔 注 开 始 下 降 的 点 通常 是以两 脉冲幅度 的 计算 见图 开关晶体管的 下 降 时间 当 开关晶体管 从 导通 态 转 变为 非 导通 态时 在 输 出 端子上 脉冲 的 数 值分 别达 到规定的 上 限 和下 限 两个 瞬 间之间 的 时间间 隔 注 上 限 和下 限 分 别 为输 出 脉冲幅度 的 和 见图 最 高 振荡 频率 在规定的条件下 晶体管 振荡 的 最 高频率 注 最 高 振荡 频率 近似 等 于最大 资用功率 增益减 少 到 时 的频率 图 开关晶体管的开关特性特 征
11、 频率 共发射 极小信号 短 路 正向 电 流 传 输 比 的 模 数 和测 量 频率 所 选 择 的测 量 频率 应 使 以 近 似 倍 频 程递减 的 乘积 电 流 传 输 比 为 的频率 共发射 极小信号电 流 短 路 正向 电 流 传 输 比 的 模 数 下 降 至 时 的频率 电 流 传 输 比 电 流放大 系 数 小信号 短 路 正向 电 流 传 输 比 在小信号条件下 输 出 对 交 流 短 路 时 交 流输 出电 流 与 产生 它 的小的 正 弦 输入 电 流之 比 正向 电 流 传 输 比 的 静 态 值 输 出电 压 保持 不 变时 输 出 直 流 电 流 与 输入 直 流
12、 电 流之 比 固 有 大 信号 正向 电 流 传 输 比 当 集电极 发射 极电 压 值 为 规定的常 数时 集电极 直 流 电 流 与集电极 基极 截止 电 流 的 差除 以 基极 直 流 电 流 与集电极 基极 截止 电 流 的和 小信号开路 反向 电 压 传 输 比 在小信号条件下 输入端 交 流 开路 时输入端上 的 交 流 电 压 与 施 加 在 输 出 端上 的 交 流 电 压之 比 开关晶体管的 饱 和 瞬 态 电 流 比 晶体管的 瞬 态 集电极电 流 与 维持饱 和 所必须 的 最 小基极电 流之 比 阿莱 电 压 供计算机辅助 电路 设 计 在 以 基极电 流作为 参 变
13、 量 的集电极电 流 与集电极 发射 极电 压 的关 系图 上 把 输 出特性 反向外 推 到 电 压 轴 上 与 此 交 点对 应 的电 压称为 阿莱 电 压 注 阿莱 电 压 几 乎 与基极电 流 的 大 小 无 关 见图 图 阿莱 电 压 参数 一 般介绍 用下 面两个 方 程来 确 定 参 数式 中 和 为入射 波 的 量 值 和 为反射 波 的 量 值 量 纲 均 为 它 们适 用 于 一 般 的 两端 口网络 也 适 用 于 特 殊 的 四端 口网络 对于后 一种 情况 和 定 义 为 式 中 或 且 见图 图 和 分 别 为输入 和 输 出的基准 阻 抗 和 通常 为 复 数 当
14、 参 数 在 甚 高频 超 高频晶体管规 范 中使用 时 在 大多数 情况 下等 于 此时 方 程 式 可 改写 成 如 下 形式 现 在可用方 程 式 和 来 表示 参 数 的定 义 当 输 出 端 电 阻 和 源 电 阻均 为 时 输入端 口 上 的 反射 波 的 复 数 值与 输入端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比 当 当 等 于输 出 端 接 时 输入 阻 抗 相对于 的 反射 系 数 同 样 等 于输入端 电 阻 和 源 电 阻均 为 时 输 出 端 口 上 的 反射 波 的 复 数 值与 输 出 端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比 或 等 于输入端 接
15、时 输 出 阻 抗 相对于 的 反射 系 数 另 外 当 输 出 端 电 阻 和 源 电 阻均 为 时 输 出 端 口 上 的 传 输 波 的 复 数 值与 输入端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比当 当 等 于 源 电 阻 和 负 载 电 阻均 为 时 输 出电 压 与 二 分 之 一的开路 源 电 压 之 比 同 样 等 于输入端 电 阻 和 源 电 阻均 为 时 输入端 口 上 的 传 输 波 的 复 数 值与 输 出 端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比 或 等 于 源 电 阻 和 负 载 电 阻均 为 时 输入 电 压 与 二 分 之 一的开路 源 电 压 之
16、 比 定 义 下 述 定 义 是 就 一 般情况 下给出的 对于 晶体管 而 言 依 所 采用的电路 组态 和 大 信号与小信号的不 同 这 些参 数 的值可 能是 不同的 输入反射 系 数 在小信号下 输 出 端 电 阻 和 源 电 阻均 为 时 输入端 口 上 的 反射 波 的 复 数 值与 输入端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比 注 输入反射 系 数 等 效 于输 出 端 接 时 晶体管的 输入 阻 抗 对 源 阻 抗 的 反射 系 数 输 出 反射 系 数 在小信号下 输入端 电 阻 和 源 电 阻 都 为 时 输 出 端 口 上 的 反射 波 的 复 数 值与 输 出
17、端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比 注 输 出 反射 系 数 等 效 于输入端 接 时 晶体管的 输 出 阻 抗 对 源 阻 抗 的 反射 系 数 正向 传 输 系 数 在小信号下 输 出 端 电 阻 和 源 电 阻 都 为 时 输 出 端 口 上 的 传 输 波 的 复 数 值与 输入端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比 注 正向 传 输 系 数 等 效 于 晶体管的 输 出 端 接 且 输入端 由 一 个 电 阻 为 的电 源 供 电 时 输 出 端 电 压 的 复 数 值与 二 分 之 一的开路 源 电 压 的 复 数 值 之 比 反向 传 输 系 数 在小信号
18、下 输入端 电 阻 和 源 电 阻均 为 时 输入端 口 上 的 传 输 波 的 复 数 值与 输 出 端 口 上 的 入射 波 的 复 数 值 之 比 注 反向 传 输 系 数 等 效 于 晶体管的 输入端 接 且 输 出 端 由 一 个 电 阻 为 的电 源 供 电 时 输入端 电 压 的 复 数 值与 二 分 之 一的开路 源 电 压 的 复 数 值 之 比 一 般 性 说明 对 所 有 的 参 数 来 说 电 阻 应 是相 同的 其 值一 般 为 上 述 定 义 中 凡涉 及 到 欧姆 性电 源 和 端 口 接电 阻 的 对 某些 晶体管 例如 场 效应 晶体管 可 能 是 不 适 用
19、的 正向 传 输 系 数为 时 的频率 正向 电 流 传 输 系 数 的 模 数 下 降 到 时 的频率 参 数 的 应 用 可 按 下 述示例 使用 条中定 义 的 参 数 参 数 与 其 他参 数 的关 系 下列 矩阵 是 恒 等的将 参 数 转 换 成 其 他参 数 下列各 式 是 恒 等 式 使用 参 数 直 接 计算 晶体管 放大 器的特性 当 负 载 阻 抗 由 负 载反射 系 数 确 定 时 相对于 的 输入反射 系 数当 源 阻 抗 由 源 反射 系 数 确 定 时 相对于 的 输 出 反射 系 数 电 流放大 倍 数 电 压放大 倍 数 功率 增益 变换 器 增益 无 条件
20、稳 定 要求 文字符号 电 流 电 压 和功率的文字符号 基本文字符号 参 见 第 章的第 条 补充 下标 除 第 章第 条中给出的通用下标 外 对于 双极型晶体管 推荐如 下 专 用下标 基极 端子 集电极 端子 发射 极 端子 浮 置 穿 通 不 作为 第一下标使用 规定的电 阻 饱 和 规定的电路 电 参 数 的文字符号 基本文字符号 参 见 第 章的第 条 补充 下标 除 第 章第 条中给出的通用下标 外 对于 双极型晶体管 推荐如 下 专 用下标 基极 共 基极 组态集电极 共 集电极 组态 发射 极 共发射 极 组态 大 信号 饱 和 贮存 转 移 其 他 量 的文字符号 基本文字
21、符号 参 见 第 章的第 条 文字符号一 览表 下 面 的 表 中给出了双极型晶体管的 推荐 文字符号 它 们 是 按 通用规则编 制 的 名 称 和 命 名 文字符号 备 注 电 压 集电极 基极 电 压 集电极 发射 极 电 压 发射 极 基极 电 压 基极 发射 极 电 压 集电极 基极 直 流 电 压 为 规定值 发射 极 基极 直 流 电 压 为 规定值 集电极 发射 极 直 流 电 压 为 规定值 集电极 发射 极 直 流 电 压 为 规定值 集电极 发射 极 直 流 电 压 为 规定值 集电极 发射 极 直 流 电 压 规定 发射 极 基极 结反向偏置 为 规定值 击 穿 电 压
22、 开路 集电极 基极 击 穿 电 压 为 规定值 所 有这 些击 穿 电 压 的 缩写都 用续表 名 称 和 命 名 文字符号 备 注 发射 极 基极 击 穿 电 压 为 规定值 集电极 发射 极 击 穿 电 压 为 规定值 击 穿 电 压 规定电路 集电极 发射 极 击 穿 电 压 为 规定值 集电极 发射 极 击 穿 电 压 为 规定值 所 有这 些击 穿 电 压 的 缩写都 用 击 穿 电 压 短 路 集电极 发射 极 击 穿 电 压 为 规定值 所 有这 些击 穿 电 压 的 缩写都 用 发射 极 基极 浮 置 电 压 为 规定值 穿 通电 压 集电极 发射 极 饱 和电 压 为 规定
23、值 基极 发射 极 饱 和电 压 为 规定值 电 流 基极 直 流 电 流 集电极 直 流 电 流 发射 极 直 流 电 流 集电极 截止 电 流 为 规定值 集电极 截止 电 流 为 规定值续表 名 称 和 命 名 文字符号 备 注 发射 极 截止 电 流 为 规定值 集电极 截止 电 流 为 规定值 集电极 截止 电 流 为 规定值 集电极 截止 电 流 为 规定值 基极 截止 电 流 为 规定值 功率 集电极 耗 散 功率 或 为 规定值 所 有 电极的总 输入 功率 直 流或 平 均 值 或 为 规定值 电 参 数 静 态 参 数 偏置 条件 为 规定值 正向 电 流 传 输 比 的
24、静 态 值 共发射 极 组态 或 当 为 常 数时 输入 阻 抗 的 静 态 值 共发射 极 组态 或 当 为 常 数时 固 有 大 信号 正向 电 流 传 输 比 或 当 为 常 数时 小信号 参 数 偏置 条件和频率 为 规定值续表 名 称 和 命 名 文字符号 备 注 小信号 短 路 输入 阻 抗 共发射 极 组态 共 基极 组态 或 或 当 为 常 数时 当 为 常 数时 小信号开路 反向 电 压 传 输 比 共发射 极 组态 共 基极 组态 或 或 当 为 常 数 当 为 常 数 小信号 短 路 正向 电 流 传 输 比 共发射 极 组态 共 基极 组态 或 或 当 为 常 数 当
25、为 常 数 小信号开路 输 出导 纳 共发射 极 组态 共 基极 组态 或 或 当 为 常 数 当 为 常 数 小信号 短 路 输入 阻 抗 的 实 部 共发射 极 组态 共 基极 组态 小信号 短 路 输入 阻 抗 的 虚 部 共发射 极 组态 共 基极 组态续表 名 称 和 命 名 文字符号 备 注 输 出 交 流 短 路下的 输入 电 容 共发射 极 组态 共 基极 组态 或 或 输 出 交 流 开路下的 输入 电 容 共发射 极 组态 共 基极 组态 或 或 输入 交 流 开路下的 输 出电 容 共发射 极 组态 共 基极 组态 或 或 输入 交 流 短 路下的 输 出电 容 共发射
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- GB 4587 1994 半导体 分立 器件 集成电路 部分 双极型 晶体管
