Тема 4. Біполярні транзистори Лекція 4/2. Статичні характеристики біполярного транзистора

1. Схеми включення бт

1.1. Включення транзистора з спiльним емiтером

Пiд дiєю напруги U_бе в колi емiтера тече струм I_е. В базi цей струм розгалужується: основна його частина iде в колектор, утворюючи складову струму колектора, друга частина iде в коло бази, утворюючи рекомбiнацiйний струм бази. Назустрiч рекомбiнацiйному струму в базi тече зворотний струм колектора I_кбо. Таким чином, для схеми з спiльним емiтером, як i для схеми з спiльною базою, справедливе рiвняння (1.11). Але в схемi з спiльним емiтером вхiдним струмом є струм бази i тому рiвняння (1.11) необхiдно перетворити так, щоб встановлювався зв'язок мiж струмом колектора i струмом бази.

Якщо пiдставити вираз (1.14) в рiвняння (1.11) можна одержати , звiдки

. (1.17)

Якщо позначити

, (1.18)

то рiвняння (1.17) можна представити у виглядi

. (1.19)

З рiвняння (1.19) слiдує, що струм колектора складається з складової , яка залежить вiд вхiдного струму i .

К оефiцiєнт пропорцiональностi  встановлює зв'язок мiж складовою струму колектора i струмом бази. Його називають статичним коефiцiєнтом передачi струму бази i його значення приводяться в довiдковiй лiтературi.

При значеннях = 0,95...0,99 значення складають вiдповiдно 19...99.

З виразу (1.19) видно, що в схемi з СЕ зворотний струм колектора I_кбо в ( + 1) раз бiльше, нiж в схемi з СБ. Причиною цього є те, що струм I_кбо – це одна з складових базового (вхiдного) струму, пiдсилюваного транзистором при його включеннi по схемi з СЕ. Це значний недолiк схеми з СЕ. Перевагою схеми з спiльним емiтером є те, що  >>.

Оскiльки при однакових вхiдних напругах |U_еб = U_бе| вхiдний струм бази в схемi з СЕ значно менший вхiдного струму емiтера в схемi з СБ, то схема з СЕ має вхiдний опiр значно бiльший, нiж схема з СБ.

1.2. Включення транзистора з спiльним колектором

Схема включення транзистора зі спiльним колектором (СК) зображена на рис. Полярнiсть напруги бази вiдносно колектора U_бк i емiтера вiдносно колектора U_ек забезпечує включення емiтерного перехода в прямому напрямку, а колекторного – в зворотному.

При такому включеннi управляючим струмом є струм бази, а струмом, яким управляють – струм емiтера. На основi спiввiдношень (1.11) i (1.14) одержимо

. (1.20)

Позначивши

, (1.21)

рiвняння (1.20) можна представити у виглядi

. (1.22)

Таким чином, вихiдний струм в схемi з СК складається з складових і .

Параметр  називають статичним коефiцiєнтом передачi струму бази в схемi з СК. Порiвняння виразiв (1.21) i (1.18) свiдчить, що коефiцiїнти i мало вiдрiзняються один вiд одного.

Вхiдна напруга U_бк в схемi з СК менша її вихiдної напруги U_ек на незначну величину U_еб. В той же час вхiдний струм I_б значно менший вихiдного струму I_е. Саме тому схема з СК маї важливу особливiсть: дуже великий вхiдний i дуже малий вихiдний опори.