三极管的输入I/U曲线的理论计算与实测
三极管的输入I/U曲线的理论计算与实测闲来无事，对比一下三极管的输入I/U曲线的计算与实测，看看会发生哪些问题？计算的测量的I/U曲线能否吻合。
三极管的I/U曲线的PN结I/U曲线计算公式见下图，三极管的I/U曲线还要将rbb计算进去。
计算时温度的电压当量通常选取26mV，测量时若Ic电流选取较大，导致PN结温度高于27摄氏度，温度当量要大于26mV。
一、二极管的I/U曲线
1、测量的2AP9的I/U曲线见下图：
将此曲线填入计算软件，计算数据如下：
UT=28 Is=23uA rbb=38时计算曲线的测量曲线基本吻合。
2、测量的1N4148的I/U曲线见下图：
将此曲线填入计算软件，计算数据如下：
UT=28.5 Is=0.00014uA rbb=60时计算曲线的测量曲线基本吻合。
二、三极管的输入I/U曲线
计算公式：
Ube=hbe*Ib+ hre*Uce
三极管的输入I/U曲线除了由PN结决定外，受hre的内部反馈系数影响较大，当Uc=0时，可以用二级关于公式计算。当Uc不等于0时，能否采用二极管的计算公式，通过改变Is和rbb来代替呢？若能代替，会有多大的吻合度呢？
1、3DG6的输入I/U曲线的测量与计算
测量：
计算1：计算Uc=0V时的曲线参数：
UT=28 Is=0.000001uA rbb=200时计算曲线的测量曲线基本吻合。
计算2，计算Uc=3V时的曲线参数：
UT=28 Is=0.0000000035uA rbb=490时计算曲线的测量曲线基本吻合。
当Uc=3V时的hre内部反馈等效于Is减小，rbb增大。
2、9018的输入I/U曲线的测量与计算
测量：9018当Uc=3V时，内部反馈hre相当于把Uc=0V时曲线向右平移，曲线形状几乎没有发生变化。
计算，计算Uc=3V时的曲线参数：
UT=26 Is=0.00000000005uA rbb=170时计算曲线的测量曲线基本吻合。
待续
本帖最后由 changwanren 于 2025-2-16 12:46 编辑
3、3AG1B的输入I/U曲线的测量与计算
过去的老锗管经过半个世纪的老化，Rcb变小，当基极开路时，测量集电极和发射极的电阻已经达到几千欧姆数量级，基极短路时，集电极和发射极的电阻可达100千欧姆以上。所以，内部反馈系数hre变大，I/U曲线的测量已经很难达到官方手册中的数据。
测量：
计算1，计算Uc=0时的曲线参数：
UT=26 Is=0.48uA rbb=100时计算曲线的测量曲线基本吻合。
计算2，计算Uc=2.4V时的曲线参数：
UT=26 Is=0.0078uA rbb=1090时计算曲线的测量曲线基本吻合。
4、3AX31的输入I/U曲线的测量与计算
手中有一些加长版的3AX31，hre的内部反馈系数出乎意料，看一下其中两只的测量结果：
测量1
测量2
对其中一只3AX31计算
计算Uc=0V时的曲线参数：
UT=28 Is=40uA rbb=35时计算曲线的测量曲线基本吻合。
计算Uc=3V时的曲线参数：
UT=28 Is=1uA rbb=265时计算曲线的测量曲线基本吻合
两只3AX31比较，当Uc=0时，输入阻抗小的三极管，当Uc=3V时，由于hre反馈，等效于rbb变得更大些。
待续
5、8050的输入I/U曲线的测量与计算
测量：
计算1：当Uc=0时，
UT=26 rbb=270，计算曲线跟实测基本吻合
计算2：当Uc=3V时，
UT=26 rbb=2700，计算曲线跟实测基本吻合
我们知道rbb不可能等于2700欧姆，只是在计算上，I/U曲线等效于rbb=2700欧姆加PN结的曲线的结果与实测基本吻合。 常老师这样测出来的Is准确吗，如果Is是准的这套测量还蛮有用的。
比如鉴别进口管/国产管/冒充管、设计带隙基准电路 本帖最后由 changwanren 于 2025-2-16 18:27 编辑
lrain 发表于 2025-2-16 17:21
问下楼主，在制作这类测量设备时是如何保证精度的，有用更高端的设备校准过吗？
此测量设备为自制的“三极管图示仪”，A/D芯片采用的是ADS1115芯片，电压测量误差小于1%没问题，仪器采用了一些运放芯片，采用负反馈使电压增益为2倍，由于温度变化，会使运放有几毫伏的零点温漂，由于测量的是直流电压和电流，保守估计，误差可以小于5%。
此仪器测量的电流电压测量采用误差1%的数字万用表校准。 本帖最后由 changwanren 于 2025-2-16 18:53 编辑
MT4S301 发表于 2025-2-16 17:48
常老师这样测出来的Is准确吗，如果Is是准的这套测量还蛮有用的。
比如鉴别进口管/国产管/冒充管、设计带隙 ...
这个Is在计算中定义为反向饱和电流，跟测量的反向电流对不上号。手册给出的反向电流要给出反向电压，如0.1伏，1伏，5伏等。不知反向电流和反响饱和电流是否有区别。
我的理解是这样的，但不知是否正确。反向饱和电流应该不随反向的电压增大而增大，反向漏电流（相当于给PN接并联一只电阻），电流要随反向电压的增大而增大
如2AP9计算的Is=23uA，实测当反向电压1.5V时，反向电流是5uA,当反向电压12V时,反向电流是15uA, 三极管的Uc=0V与Uc=3V时。I/U曲线的总体斜率的变化，反映了三极管的放大倍数随Ib的变化，9018的放大倍数随Ib的变化很小，所以I/U曲线的总体斜率的变化也很小。
我们知道三极管的低频运用的输入阻抗计算公式：Rbe=rbb+β×26/Ie，由于β是变化的，并且变化规律没找到计算公式，所以只能指定的Ie进行一点的计算。若三极管的PN结的计算公式+rbb，寻找到rbb和Is的一个固定数值，得到的I/U曲线与三极管的输入阻抗变化曲线完全重合，就能总体的计算三极管的低频运用的输入阻抗的变化曲线了。
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