
- •Транзисторы
- •Классификация транзисторов
- •Биполярные транзисторы
- •Классификация биполярных транзисторов
- •Токи транзистора
- •Модуляция толщины базы (эффект Эрли)
- •Статические характеристики
- •Статические характеристики в схеме с общей базой
- •Входные характеристики
- •Выходные характеристики в схеме с общей базой
- •Характеристики прямой передачи по току в схеме с об
- •Характеристики обратной связи по напряжению в схеме с об
- •Выходные характеристики в схеме с оэ
- •Характеристики прямой передачи (схема с оэ)
- •Статические характеристики в схеме с ок
- •Дифференциальные сопротивления переходов
Модуляция толщины базы (эффект Эрли)
Толщина р-п перехода зависит от величины и знака напряжения смещения.
При наличии прямого смещения (Unp) толщина р-п перехода мала, поэтому при изменении Uэ.п.. изменения толщины эмиттерного перехода также малы и их можно не учитывать.
К коллекторному переходу приложено обратное напряжение Uк.п.. Толщина перехода сравнительно большая. Коллекторный переход расположен почти целиком в области базы. Поэтому изменения толщины коллекторного перехода при изменениях напряжения на коллекторе приводят к заметному изменению толщины базы.
С ростом Uк.п. ширина перехода увеличивается, а толщина базы уменьшается.
Изменение толщины базы транзистора в результате изменения ширины слоев пространственных зарядов р-п переходов при изменении напряжения на них называется модуляцией толщины базы или эффектом Эрли.
Уменьшение толщины базы снижает число рекомбинаций дырок при их диффузии через базу и увеличивает коэффициент переноса дырок χ и ток коллектора Iк.
Увеличение толщины базы (при Uэ.п.=const) приводит к уменьшению тока эмиттера.
Изменение ширины базы существенно влияет на физические процессы в ней. Изменяется соотношение между током коллектора и базы, плотность диффузионного дырочного тока тоже изменяется.
коэффициент а зависит от Uк.п.;
изменяется время диффузии дырок, что сказывается на частотных свойствах транзистора.
Способы включения биполярных транзисторов
б) схема с общим эмиттером (ОЭ);
в) схема с общим коллектором (ОК).
Т
а) схема с общей
базой (ОБ);
Наиболее широкое распространение получили схемы с общим эмиттером и общим коллектором.
Статические характеристики
Приведённые в справочнике, они представляют собой графики экспериментально полученных усреднённых зависимостей между токами в цепях электродов и напряжениями на них. При построении в качестве независимых переменных можно принять ток или напряжение, или и то и другое.
В качестве независимых переменных используют входной ток Iб, т.е. полагают Iб=const (или Iэ), и напряжение выходного электрода Uкэ (или Uк).
Если обозначить входные величины индексом I1 и U1, а выходные I2 и U2, то удобно в качестве независимых переменных (аргумент) при построении характеристик брать входной ток I1 и выходное напряжение U2, а в качестве зависимых (функция) - выходной ток I2 и входное напряжение U1.
Тогда для любой схемы включения транзистор можно характеризовать четырьмя статическими характеристиками:
1) входные характеристики
2) характеристики обратной связи по напряжению
3) выходные характеристики
4) характеристики передачи по току (прямой передачи)
В справочниках обычно приводятся характеристики для двух схем: с общей базой и с общим эмиттером.
Статические характеристики в схеме с общей базой
Входные:Выходные:
Входные характеристики
Для удобства расчётов в справочнике обычно приводят Iэ=f(Uэ).
При Uк=0, вольтамперная характеристика аналогична диоду при прямом смещении.
При небольшом отрицательном напряжении Uк, кривая смещается к оси токов, что в первый момент сильно заметно. Это смещение объясняется тем, что градиент концентрации неосновных носителей в базе увеличивается и при неизменном Uэ ток эмиттера несколько увеличивается.
При дальнейшем увеличении отрицательного напряжения на коллекторе UK характеристики почти сливаются и влияние коллекторного напряжения на ток эмиттера ничтожно мало.
При UK<0 ток эмиттера отличен от нуля, даже при Uэ=0, т.к. в базе при этом существует некоторый градиент концентрации неосновных носителей за счёт тока Iко.