1.4.2. Вольтамперные характеристики транзистора в схеме с оэ

На рис.1.6. приведены входные характеристики: , при .

По внешнему виду входные ВАХ аналогичны прямой ветви ВАХ диода, поскольку они связаны с током через ЭП, смещенным в прямом направлении.

Рис.1.6. Входные характеристики транзистора в схеме с ОЭ	Рис.1.7. Выходные характеристики транзистора в схеме с ОЭ

При , входная ВАХ транзистора совпадает с прямой ветвью ВАХ диода.

При входная характеристика сдвигается вправо, а ток базы уменьшается и при малых становится отрицательным, на величину тока I*_к0. Уменьшение тока базы связано с эффектом Эрли и возрастанием напряжения U_бэ за счет тока I_к, протекающего через эмиттерный переход.

Семейство выходных характеристик , при показано на рис. 1.7. Выходной ток I_к связан с движением неосновных носителей заряда через коллекторный переход, смещенный в обратном направлении.

Выходные характеристики транзистора включенного с ОЭ имеют ряд отличий по сравнению с транзистором, включенным по схеме с ОБ.

1. ВАХ транзистора с ОЭ смещаются вправо, т.к. U_кэ=U_кб+U_бэ.

2. При работе транзистора в активном режиме наклон выходных характеристик значительно больше, чем в схеме с ОБ. Это связано с модуляцией толщины базы и возрастанием U_бэ за счет тока I_к протекающего через эмиттерный переход. Для учета этого эффекта, в выражение , вводят дополнительное слагаемое:

,

(1.8)

– коэффициент передачи тока базы, - дифференциальное сопротивление коллекторного перехода транзистора с ОЭ.

3. При U_кэ > U_кэmax, происходит пробой коллекторного перехода, ток I_к резко возрастает.

4. При I_б = 0, через переход протекает тепловой ток: I_кэ = I^*_кэо>>I_кэо

Усилительные свойства транзистора, включённого с ОЭ, характеризуются параметром – коэффициент передачи тока базы. Различают три коэффициента передачи тока базы:

Статический коэффициент передачи тока базы - .

Дифференциальный коэффициент передачи тока базы: . (1.9)

Динамический коэффициент передачи тока базы:

, ( =(1+β) > ),

где _ - постоянная времени транзистора включенного по схеме с ОЭ.

1.6. Схемы замещения и параметры транзистора

Рассмотрим два вида схем замещения: физические и формальные.

Физические схемы замещения составляют по физической модели транзистора. Малосигнальная, Т-образная, физическая схема замещения транзисторов с ОБ и ОЭ приведены на рис.1.8.

а)	б)
Рис.1.8. Эквивалентные Т-образные схемы замещения транзистора, включенного по схеме: а) ОБ; б) ОЭ

Элементы этих схемах означают следующее:

- r_Б – объемное сопротивление области базы; объемными сопротивлениями областей эмиттера и коллектора пренебрегаем, т.к. их сопротивления малы;

- - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода. Оно зависит от постоянной составляющей эмиттерного тока ;

.

(1.10)

Числовое значение лежит в пределах от единиц до десятков Ом;

- – дифференциальное сопротивление коллекторного перехода транзистора с ОБ, учитывает зависимость коллекторного тока от напряжения . Значения лежат в пределах 0,5-1 Мом;

- - дифференциальное сопротивление коллекторного перехода (включенного в обратном направлении) транзистора с ОЭ:

- и — это емкости эмиттерного и коллекторного переходов транзистора с ОБ. В схеме ОЭ: ;

- – зависимый источник тока, учитывает передачу эмиттерного тока через базу в область коллектора;

- - зависимый источник тока, учитывает управление тока коллектора током базы.

Формальные схемы замещения транзистора основаны на представлении транзистора в виде четырехполюсника. В настоящее время основными для биполярных транзисторов считаются H-параметры, обозначаемые буквой h или H., они наиболее удобны для измерения и обычно приводятся в справочниках.

Система уравнений, устанавливающая связь приращений токов и напряжений с h-параметрами, имеет вид:

(1.11) . (1.12)

Уравнениям (1.12) и (1.13) соответствует эквивалентная схема, изображенная на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Эквивалентная схема транзистора с использованием h-параметров

h-параметры имеют следующие названия:

	- входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
	- коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе на входе для переменной составляющей тока;
	- коэффициент передачи по току при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
	- выходная проводимость транзистора при холостом ходе на входе для переменной составляющей тока.