Вольтамперные характеристики и параметры биполярных транзисторов

Вольтамперные характеристики БТ снимают для оценки его свойств и определения некоторых его параметров. Поскольку у транзистора имеются входная и выходная цепи, то существуют два вида его ВАХ– входные и выходные. Их снимают раздельно, поддерживая постоянным режим работы другой цепи, чтобы исключить влияние её на испытуемую цепь: _{Uвых=const}; _Iвх=const. Такие характеристики называют статическими, они являются искусственными, поскольку в режиме усиления все параметры транзистора изменяются под воздействием входного сигнала. Поскольку постоянные величины могут принимать любые значения, то ВАХ представляют собой семейства характеристик.

Для схемы ОЭ эти характеристики представляют собой следующие зависимости: _Uкэ=const; _Iб=const (вторая буква в буквенных индексах указывает на общий электрод транзистора). Полярность напряжений на выводах БТ, при которых имеет место линейный режим, определяется направлением токов транзистора, изображенных на рис. Т4а.

Внешний вид экспериментальных ВАХ приведен на рис.Т7.

Рис. Т7. Входная (а), выходная (б) вольтамперные характеристики и характеристика прямой передачи (в) для схемы включения ОЭ

Для описания вольтамперных характеристик можно воспользоваться усечённой моделью Эберса-Молла (рис. Т8), предназначенной для анализа статического режима работы транзистора (Jewell James Ebers, John Louis Moll - американские физики). Здесь эмиттерный и коллекорный переходы транзистора представлены диодами, r_б – объёмное сопротивление базы.

Н

Рис.Т8.Диодная модель биполярного транзистора

а рис. Т7а представлена входная ВАХ, снятая при U_кэ=0. Чистый «ноль» коллекторного напряжения имеет место только при замыкании коллектора на эмиттер. В этом случае входное напряжение подаётся на два параллельно соединённых прямосмещённых как бдиода (рисюТ8), и потому график входной ВАХ транзистора ничем не отличается от прямой ВАХ выпрямительного диода. Появление напряжения U_кэ с полярностью, указанной на рисунке, изменяет ситуацию следующим образом. Верхний диод закрывается, поэтому ток базы

Вопросы для самопроверки

Что называют электрическим сигналом?

Что понимают под усилением электрического сигнала?

Почему транзистор называют биполярным?

Что обозначают аббревиатуры ОЭ,ОБ,ОК? Дополните ответ рисунками.

На какие выводы БТ, включенного по схеме ОК (ОЭ,ОБ), подаётся напряжение входного сигнала?

Какая область кристалла БТ имеет самую малую толщину? Зачем?

Какие сигналы называют аналоговыми? Можно ли их усиливать с помощью БТ в ключевом режиме работы?

Какой тип проводимости у транзисторов, изображённых на рис.2?

Можно ли использовать линейный режим работы БТ для усиления импульсных сигналов? Почему?

Какое смещение p-n переходов имеет транзистор в схемах включения ОК и ОБ рис.2?