3. Характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером (оэ)

Статические характеристики плоскостного транзистора в схеме с ОЭ имеют несколько иной вид, чем характеристики в схеме с ОБ. Выходные характеристики в схеме с ОЭ (рис.3.1) в отличие от характеристик в схеме с ОБ имеет участок с крутым наклоном при малых напряжениях Uкэ<Uбэ.

Рис. 3.1.

Наличие крутого участка объясняется тем, что при малых значениях Uкэ в начальной части семейства выходных характеристик Uкэ<Uбэ, коллекторный переход включен в прямом направлении, и через него течет прямой ток навстречу току инжектированных из эмиттера носителей. Больший наклон пологого участка вызывается тем, что в данной схеме включения коллекторное напряжение Uкэ оказывается частично приложенным к эмиттерному переходу (через сопротивления коллектора, коллекторного перехода и базы). Особенностью входных характеристик в схеме ОЭ является различный характер зависимости Iб от величины приложенного коллекторного Uкэ. Входным током в схеме ОЭ является ток рекомбинации в базе Iб. Рассмотрим, как влияет на условия рекомбинации напряжение Uкэ. При Uкэ=0 на коллекторном переходе действует внутреннее поле контактной разности потенциалов, при этом запорный слой к-перехода распространен на некоторую глубину в сторону базы. Рекомбинация происходит в активной области, не занятой запорным слоем. При увеличении Uкэ запорный слой расширяется, активная область базы сужается, и уменьшается число актов рекомбинации, следовательно, уменьшается и ток базы, что показано на входной характеристике (рис3.2.). Этот процесс называется МОДУЛЯЦИЕЙ (изменением) ширины базы.

Рис. 3.2.

Характеристики передачи по току в схеме с ОЭ достаточно линейны и лежат узким веером, но только при больших напряжениях на коллекторе (рис.3.3.).

Рис. 3.3.

Характеристики обратной связи в схеме с ОЭ (рис.3.4.) имеют крутой восходящий участок, на котором существует сильная взаимная связь между напряжениям коллектора и базы. Этот участок соответствует напряжениям коллектора Uкэ меньшим, чем напряжение базы Uбэ, и наличие сильной взаимной связи объясняется тем, что в этих режимах коллекторный переход оказывается включенным в прямом направлении, благодаря чему ток в базе создается двумя параллельно работающими переходами - коллекторным и эмиттерньм. При Uкэ>Uбэ коллекторный переход закрывается, и обратная связь резко ослабевает, оставаясь, однако более сильной, чем в схеме с ОБ, из-за частичного воздействии коллекторного напряжения на эмиттерный переход через сопротивления коллектора коллекторного перехода и базы.

Рис. 3.4.

Заметим, что из статических характеристик, снятых в схеме с ОЭ, легко получить путем пересчета характеристики для других схем включения. Так, для схемы с общей базой (ОБ):

; ; .

4. Параметры транзисторов

Д ля описания свойств транзисторов наряду с характеристиками широко применяются параметры - величины, дающие связь между малыми изменениями токов и напряжений в приборе. Ввиду того что транзисторы могут использоваться в различных схемах включения (ОБ, ОЭ, ОК), при введении параметров целесообразно рассматривать транзистор как четырехполюсник, на входе которого действуют напряжение Ui и Ii, а на выходе напряжение U2 и Ii (рис .4.1.).

Рис. 4.1.

Для определения h-параметров необходимо обеспечение режимов холостого хода во входной цепи и короткого замыкания в выходной цепи, что нетрудно сделать как для плоскостных, так и для точечных транзисторов.

Определение параметров транзистора по характеристикам.

Для определения параметров необходимо иметь два семейства характеристик. Графический способ определения параметров заключается в построении на каждом из семейств в рабочей области треугольника, вершины которого лежат на пересечении прямых, параллельных осям координат, с характеристиками. Полученный треугольник называется характеристическим, и его катеты дают нужные для вычисления параметров изменения I и U.

Изменения Uбэ определяются по тем значениям Uкэ, при которых сняты используемые характеристики. На рис.4.2 приведено семейство входных характеристик.

Рис. 4.2.

По входному семейству могут быть определены параметры h₁₁, h₂₂:

при U_кэ=const

при I_б=const

По выходному семейству (рис.4.3) параметры h₂₁ и h₂₂:

Рис. 4.3.

При рассмотрении функциональной связи между четырьмя переменными U₁, I₁, U₂, I₂ возможны шесть вариантов выбора независимых и зависимых переменных. Если функциональная зависимость между токами и напряжениями транзистора задана в виде:

I₁=f(U₁, U₂); I₂=f(U₁, U₂),

то имеем систему Y-параметров: