3.2.3 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним коллектором
Вхідні
характеристики БТ в ССК
показано на рисунку 3.27.
Рис. 3.27 – Статичні вхідні характеристики БТ
зі спільним колектором
При
ЕП включено у зворотному напрямі, і
через базу протікає лише зворотний
струм колектора
.
При
ЕП відкривається, струм бази змінює
свій напрям і збільшується при зменшенні
напруги
.
Це відбувається тому, що при зменшенні
зростає напруга
,
оскільки вихідна напруга
підтримується постійно. Але це приводить
до зростання струму емітера
і зв’язаного з ним струму бази
.
Вихідні
характеристики транзистора зі спільним
колектором
при
майже
нічим не відрізняються від вихідних
характеристик схеми зі спільним
емітером, тому що
,
а
.
3.2.4 Вплив температури на статичні характеристики транзисторів
Температурна залежність вихідних або вхідних характеристик зумовлена зміною відповідно колекторного або емітерного струму при зміні температури.
Схема зі спільною базою
У ССБ, згідно з рівнянням (3.10), зміна колекторного струму при постійному струмі емітера
Відносна зміна
струму колектора
=
.
(3.39)
Коефіцієнт передачі струму емітера від температури майже не залежить, тому температурна зміна не впливає на дрейф характеристик. Другий доданок у формулі (3.39) визначає температурний дрейф характеристик, викликаний температурною зміною зворотного струму колектора :
,
(3.40)
де
- зворотний струм при температурі
;
- зворотний струм при температурі
;
для германію;
для кремнію.
У практичних
розрахунках вважається, що величина
подвоюється при зростанні температури
на 10
С
для германієвих БТ і на 8
С
для кремнієвих БТ. Але вплив другого
доданка формули (3.39) на
температурний дрейф вихідних характеристик
є незначним, оскільки для більшості
транзисторів
.
Саме тому температурні зміни вихідних характеристик БТ зі спільною базою невеликі (рис. 3.28).
Рис. 3.28 – Температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільною базою
Значно більшої температурної зміни зазнають вхідні характеристики.
Відомо, що
,
де
-
зворотний струм емітера, залежність
якого від температури така сама, як і
струму
.
Унаслідок цього залежність емітерного струму від температури набуває вигляду
.
(3.41)
Тому збільшення температури супроводжується зростанням струму емітера і зміщенням вхідних характеристик у бік більших струмів (рис. 3.29). Звичайно вважають, що при зміні температури на один градус характеристики зміщуються вліво на 1-2 мВ.
Рис. 3.29 – Температурний дрейф вхідних характеристик БТ зі спільною базою
Схема зі спільним емітером
Для оцінки температурної зміни вихідних характеристик БТ в ССЕ визначимо повний диференціал від рівняння (3.20):
(3.42)
,
оскільки в вихідних характеристиках
=
const.
Оскільки
,
то
.
Отже,
Оскільки
і
,
то врешті отримуємо
(3.43)
З цього виразу видно, що температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільним емітером в разів більший, ніж у ССБ. Це суттєвий недолік схеми зі спільним емітером (рис. 3.30).
Рис. 3.30 – Вплив температури на вихідні характеристики БТ зі спільним емітером
Вхідні
характеристики БТ у ССЕ також зазнають
змін при зміні температури (рис.
3.31). Збільшення температури
викликає зростання струмів
та
,
які спрямовані у колі бази назустріч
один одному. Тому вхідні характеристики,
зняті при різних температурах,
перетинаються при малих струмах бази
(т.
на рисунку 3.31).
Рис. 3.31 – Вплив температури на вхідні характеристики БТ зі спільним емітером