52. Физические предпосылки и инерционности работы биполярных транзисторов в схеме с общим эмиттером.

Схема с общим эмиттером

Рис. 14.4 Схема с ОЭ

Рис. 14.5. Временные диаграммы включения транзистора в схеме с ОЭ

В исходном состоянии , след-но . В некоторый момент ток базы возрастает до . Этот ток вводит в базу неравновесные дырки. Их заряд подзаряжает базу положительно, увеличивая её потенциал, который смещает переход в прямом направлении. Эмиттер начинает инжек-ть в базу электроны в количестве, необходимом для компенсации заряда дырок, вводимых в базу. Поэтому, пока электроны не дошли до коллекторного перехода до момента времени , как и в схеме с общей базой, . Через время самые быстрые электроны, инжектированные эмиттером, доходят до коллектора и появл-ся ток . Так как ток базы постоянен, то в единицу времени в базу поступает одно и тоже количество неравновесных дырок, которые из базы почти не уходят и исчезают из неё преимущественно за счёт рекомбинации. Скорость их рекомбинации опред-ся количеством неравновесных электронов в базе и временем их жизни, то есть в единицу времени рекомбинирует . В начале роста токов и заряд ещё мал и , то есть в единицу времени в базу поступает больше дырок, чем их рекомбинирует с электронами. При этом продолжает увел-ть потенциал базы, то есть продолжает подсмещение p-n перехода и рост токов и . Очевидно, что совместный рост этих токов будет продол-ся до тех пор, пока в базе не накопиться такой избыточный заряд , что скорость его рекомбинации компенсирует ток . То есть длительность определяется моментом наступления равенства . Таким образом инерционность транзисторов в схеме с общим эмиттером опред-ся скоростью накопления неравновесных зарядов в базе, которое в свою очередь опред-ся временем жизни . Чем меньше , тем быстрее рекомбинируют неравновесные электроны, уравновешивая ток базы, то есть тем меньше и больше быстродействие транзистора. По порядку величина в несколько десятков раз больше среднего времени пролёта электронов через базу. Поэтому длительность в схеме с общим эмиттером может быть много больше, чем в схеме с общей базой, то есть быстродействие транзистора в схеме с общим эмиттером меньше, чем в схеме с общей базой. Это связано с разными условиями накопления неравновесного заряда базы в разных схемах включения. Очевидно, что при равных конечных , стационарные заряды неравновесных носителей в базе транзисторов, включенных по схеме с общей базой и общим эмиттером будут одинаковы. Однако в схеме с общей базой этот заряд накапл-ся гораздо большим средним током , чем в схеме с общим эмиттером, где . Время в схемах с общей базой и общим эмиттером – одинаково, так как и там, и там опред-ся временем пролёта самых быстрых электронов через область базы. Обычно, . Поэтому временем часто пренебрегают и считают, что нарастание тока до стационарного значения опред-ся только .