1.3 功率晶体管

与小信号晶体管相比，功率晶体管不仅将小信号晶体管简单地放大，而且还要考虑很多因素。例如，为了降低管芯成本，功率晶体管的电流密度将远高于小信号晶体管，这样就会导致集电极电导调制效应问题。简而言之，会出现高电流状态下的hfe的大幅度降低和准饱和现象，如图1-9、图1-10所示。

图1-9 功率晶体管hfe与集电极电流的关系

图1-10 功率晶体管的输出特性

图1-9所示为功率晶体管MJE13007（400V/8A）的hfe与集电极电流的关系。从图中可以看到，尽管该型号的额定电流为8A，但是当电流大于1A后，hfe随集电极电流的增加而急剧下降。这表明，功率晶体管由于电流密度大幅度增加后所产生的集电极调制效应降低了它的hfe。

从图1-10所示的功率晶体管的输出特性可以知道，随着集电极电流的增加，不仅hfe降低了，而且输出特性曲线变差，出现了既非饱和又非放大的介于饱和区与放大区之间的过渡特性。

除了上述特性外，功率晶体管的集电极-发射极的饱和电压不再是0.3V，而至少要达到1V以上；基极-发射极电压也不再是0.6～0.7V，也超过了1V。

功率晶体管的截止频率也比小信号晶体管的截止频率小很多。例如，绝大多数小信号晶体管的截止频率轻而易举地超过了100MHz，而功率晶体管则多在3MHz及以下。

随着功率晶体管耐压的提高，其hfe会大幅度降低，例如，VCEO为800V的BU508的hfe仅为4.5，而小信号晶体管的hfe可以轻而易举地超过150甚至400！

功率晶体管的hfe随集电极电流的变化，造成了其输出特性的非线性，这对于线性功率放大应用来说将产生很大的波形失真。这就是应用功率晶体管作为功率放大器时为什么要采用深度负反馈的主要原因之一。

如果将功率晶体管应用在开关状态，则还需要注意其开关参数，以及这个开关参数与应用条件的关系。由于功率晶体管用于开关状态的开关性能比较差，而且需要很高的基极电流和反向驱动电压/电流，所以应用起来很不方便。再加上其饱和电压太高，从而使得功率晶体管的大多数开关应用被功率MOSFET所替代。