36. Собственный ток коллекторного перехода.

В

(3.40)

торое слагаемое в уравнении (3.35) не зависит от тока эмиттера и представляет собой собственный неуправляемый дырочный ток коллекторного перехода I^″_kp, обусловленный приложенным к коллектору напряжением U_kБ

Это дырочная составляющая

Э лектронную составляющую коллекторного тока найдем как для дырочного перехода аналогично выражению (3.27)

С

(3.41)

(3.42)

обственный ток коллекторного перехода равен сумме электронной и дырочной составляющей

I

(3.43)

_n0 – ток экстракции коллекторного перехода при разомкнутой цепи эмиттера, т.е порядок его такой же, как и у открытого диода.

Уравнение тока коллектора.

Т

(3.44)

ок коллектора равен сумме составляющих управляемого тока I_k´ и соответственного неуправляемого тока I_n´´.

При большом обратном напряжении коллекторного перехода

exp xU_kБ<<1

В этом случае в реальном транзисторе добавляется термоток перехода I_kT, поверхностный ток утечки I_пу

Суммарный ток I_kБ0=I_k0 + I_kT + I_пу

В результате, используя выражение (3.44), запишем так:

I_n=αI_э+I_kБ0 (3.45)

Подставив в выражение (3.44) вместо I_э выражение (3.30) получим зависимость тока коллектора от напряжений U_эБ и U_kБ

I_п=αI₁₁(exp x U_эБ –1) - (I_n0+ αI₁₂)(exp xU_kБ -1) (3.46)

Обозначив αI₁₁ – I₂₁ и (I_n0+ αI₁₂) - I₂₂,, получим:

I_п= I₂₁(exp x U_эБ –1) - I₂₂(exp xU_kБ -1) (3.47)

I₂₁ – ток коллектора при напряжении U_kБ =0

I₂₂ – ток коллектора при напряжении на эмиттере, равном нулю и обратном напряжении коллектора.

Ток I₂₂ больше тока экстракции коллекторного перехода I_k0 за счет составляющей αI₁₂, обусловленной инжекцией эмиттера.

Ток базы.

Ток базы найдем по первому закону Кирхгофа, как разность токов эмиттера и коллектора:

I_Б=I_э - I_k (3.48)

I_Б=(1-α) I_э - I_kБ0 (3.49)

α – величина близкая к единице, но всегда меньше единицы (0,98, 0,99 и т.д.)

Ток базы имеет две составляющих (1-α)I_э – ток рекомбинации в базе, обусловленную рекомбинацией носителей заряда в базе и в небольшой мере электронной составляющей тока эмиттера

Вторая составляющая –I_nБ0 – это собственный обратный ток коллекторного перехода.

При ток базы I_Б = 0

Но такой режим не является рабочим. На практике этот режим не используется.

37. Статические характеристики биполярного транзистора.

Схема с общей базой.

В транзисторных схемах обычно выбирают ток эмиттера в качестве управляющего тока и пользуются двумя видами характеристик: входными и выходными.

Входные характеристики.

Входные характеристики – это зависимость I_э=f(U_эБ) при U_kБ=const.

(3.30)

Рис 3.7.

Входные характеристики реального транзистора смещены вправо для германиевых на 0,3-0,4 В, для кремниевых – 0,5-0,6 В.

I_эотс = I₁₂ – I₁₁ (3.50)

I_эотс – ток эмиттера отсечки.

При

(3.51)

ток эмиттера равен нулю.