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共发射极短路正向电流传输比的小信号值检测

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发布时间：2025-04-24 22:55:41 更新时间：2025-05-13 19:37:37

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

共发射极短路正向电流传输比（h_FE）的小信号值检测

共发射极短路正向电流传输比（h_FE）是晶体管的重要参数之一，表征了基极电流对集电极电流的控制能力。在低频小信号放大电路中，h_FE的小信号值直接影响放大器的增益和线性度。由于其动态特性对温度、工作点及信号频率敏感，精确检测h_FE的小信号值对电路设计、器件筛选和质量控制具有重要意义。本文将围绕检测项目、仪器选择、方法流程及相关标准展开详细说明。

检测项目与核心参数

针对h_FE小信号值的检测主要包括以下内容：
1. 静态h_FE值：在指定集电极-发射极电压（V_CE）和基极电流（I_B）下的直流放大倍数；
2. 小信号交流h_FE值：在特定频率（通常为1kHz以下）下的动态电流放大系数；
3. 温度特性：h_FE随温度变化的稳定性；
4. 频率响应特性：h_FE截止频率（f_T）及高频性能参数。

检测仪器与设备要求

实施检测需选用以下专用仪器：
1. 晶体管特性图示仪：用于静态h_FE的快速测量（如Keysight B1505A）；
2. 网络分析仪/阻抗分析仪：支持S参数测试及高频h_FE分析（如Agilent E5061B）；
3. 精密电流源与电压表：确保I_B和V_CE的精确控制（精度需达到±0.1%）；
4. 温度控制箱：用于测试-55℃至+150℃范围内的温度特性；
5. 校准用标准器件：符合NIST可追溯性的参考晶体管。

检测方法与操作流程

测试流程严格遵循以下步骤：
1. 静态测试法：
    - 固定V_CE=5V，调节I_B至标称值（如10μA）；
    - 记录I_C并计算h_FE=I_C/I_B；
    - 重复测试3次取平均值。
2. 动态小信号测试法：
    - 搭建共发射极放大电路，负载电阻R_L=1kΩ；
    - 注入频率1kHz、幅度10mV的正弦信号；
    - 通过示波器测量输入/输出电流比，计算交流h_FE；
    - 扫描频率至h_FE下降3dB点，确定f_T。

检测标准与规范

主要遵循以下国际/国家标准：
1. IEC 60747-6：半导体分立器件测试方法；
2. JEDEC JESD77C：双极晶体管参数测量标准；
3. GB/T 4587-2019：晶体三极管测试方法；
4. MIL-STD-750F：军用电子器件测试规范。
测试环境需满足：温度23±2℃、相对湿度45%~75%、电磁屏蔽室噪声小于40dB。