为什么这个 BJT 在高 V_CE 截止时会泄漏这么多集电极电流?

电器工程 晶体管 bjt
2022-01-12 02:04:03

我有一些 2N4401 NPN 晶体管,我正在尝试使用 12V 电源。我在截止时看到了一些奇怪的行为,并在这个简化的电路中重现了它。(底座不接,以防原理图不清楚。)

电路原理图

如果我正确阅读2N4401 数据表,只要保持\$ V_{CE} < 40 \mathrm{V} \$ , \$ I_C < 600 \mathrm{mA } \$\$ P < 625 \mathrm{mW} \$因此,我希望\$ I_C \$合理地接近于零,因为没有基极电流并且晶体管处于截止状态。

然而,当我在 0V 到 32V的范围内测量\ $ V_{CE} \$(我的工作台电源的限制)时,我看到的并不是这样。这是我用三个不同的\$ R_Y \$值从我的测量中绘制的图表(我\$ V_Y \$\$ V_{CE} \$计算了 \$ I_C \ $ 。)

I_C 与 V_CE 的关系图

如您所见,在\$ V_{CE} = 9 \mathrm{V} \$附近,\$ I_C \$突然上升并绕到左边,这根本不是我对晶体管的预期在截止。我预计(并希望)\$ I_C \$在整个范围内接近 0。

我从来没有接近绝对极限,所以我认为晶体管没有损坏。我的图表看起来与我发现的集电极 - 发射器故障图表非常相似,但数据表声称\$ V_{(BR)CEO} > 40 \mathrm{V} \$,而 9V 远低于此值。为什么我会看到这种行为?

编辑:我怀疑我在测试这个电路时读错了引脚排列并交换了集电极和发射极。即使在那种情况下,我仍然很好奇这种行为是否有名字。

2个回答

听起来你已经交换了发射器和收集器。

您正在看到 EB 故障。负电阻特性实际上可以用来制作张弛振荡器然而,它显然会通过永久降低正向 beta 来损坏晶体管(通过退火可以恢复一些,但在塑料封装的设备中这是不可能的)。

即使您正确对齐晶体管(如Spehro 的回答中所解释的):如果您将基极悬空,您可能会得到比正常情况更高的泄漏电流。

这是因为集电极 - 基极结的任何泄漏将继续从基极流向发射极,从而稍微打开晶体管。实际上,这通过晶体管的正向电流增益放大了泄漏。您可能会看到大约 1 nA 的东西,而不是大约 10 pA。

要测量真正的截止泄漏,请将基极连接到发射极。