
- •Устройство и принцип действия биполярного транзистора.
- •Распределение носителей заряда в базе транзистора.
- •Влияние ширины базы на распределение носителей.
- •Уравнение токов транзистора.
- •Реальные статические характеристики.
- •Статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером.
- •Идеализированные статические характеристики.
- •Реальные статические характеристики.
- •Влияние температуры на статические характеристики.
Статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером.
В схеме включения транзистора
с общим эмиттером заземленным электродом
является эмиттер и напряжения базы и
коллектора измеряются по отношению
к эмиттеру. Обозначим их, соответственно,
и
.
Условно управляющим током считается
ток базы
,
а управляемым по-прежнему ток
коллектора
(рис.4.9,б).
В схеме с общим эмиттером используются следующие семейства характеристик:
при
-входные характеристики;
при
-
-характеристики передачи по
току;
при
- выходные характеристики;
при
- характеристики обратной связи
по напряжению.
На практике наиболее часто используются семейства входных и выходных характеристик транзистора.
Идеализированные статические характеристики.
Уравнения идеализированных
характеристик транзистора, включенного
по схеме с общим эмиттером, можно получить
на основании выражений (4.18) и (4.20), если
сделать замену переменных:
и
.
Тогда получаем:
(4.24)
и
.
(4.25)
В уравнение (4.25) подставим
.
После приведенных подобных членов и
деления на
будем иметь:
(4.26)
Обозначим
(4.27)
и
.
С учетом этого уравнение (4.26) запишем в виде
(4.28)
Входящий в (4.28) коэффициент
получил название коэффициента передачи
базового тока. Как следует из (4.27),
,
если
близко к единице (значение
обычно лежит в пределах 10300).
Ток
является током в цепи
коллектор-эмиттер при нулевом базовом
токе.
Его величина в
раз больше тока
.
Уравнение (4.24) описывает
семейство входных, а уравнение (4.28) -
семейство выходных характеристик
транзистора. Следует иметь в виду, что
в эти уравнения напряжения
и
входят со своим знаком. Поэтому, например,
активному режиму работы p-n-p
транзистора будет соответствовать
и
.
Семейство идеализированных характеристик
транзистора показано на рис.4.13.
В
ходные
характеристики в схеме с ОЭ по сравнению
с аналогичными характеристиками в
схеме с ОБ имеют ряд особенностей.
Во-первых, кривая
при
представляет собой вольтамперную
характеристику двух включенных
параллельно p-n
переходов (эмиттерного и коллекторного),
находящихся под напряжением
.
При этом ток
представляет сумму токов этих переходов
(см.4.24) и может достигать достаточно
больших значений, если
.
При обратном напряжении
и условии
коллекторный переход закрывается, и
ток базы резко уменьшается. Во-вторых,
увеличение обратного напряжения
смещает характеристики вправо и
вниз. Ток базы обращается в нуль при
таком прямом напряжении (рис.4.13,а), при
котором наступает компенсация
обеих составляющих базового тока, входящих в (4.24), т.е. если
.
В-третьих, при обратном
напряжении
и постоянном коллекторном напряжении
переход база-эмиттер закрывается и в
базовой цепи протекает ток
.
Так как
,
то
.
Основная особенность
выходного семейства (уравнение 4.28)
заключается в том, что участки
характеристик, соответствующие режиму
насыщения, располагаются в первом
квадранте (а не во втором, как это было
в схеме с ОБ на рис.4.10,б). Это легко понять,
если учесть, что напряжение на переходе
коллектор-база складывается из двух
напряжений:
.
Поэтому при прямом напряжении
и изменении обратного напряжения
будет изменяться не только величина
напряжения
,
а и его знак. Действительно, если
,
напряжение
становится прямым и транзистор работает
в режиме насыщения. Другая особенность
состоит, в том, что кривая
соответствующая нулевому базовому
тику, не является границей режима отсечки
в схеме с 0Э, так как в этом случае,
эмиттерный переход открыт. Границей
режима отсечки является кривая
,
построенная для
(эмиттерный переход закрыт).