Між характеристичними та внутрішніми параметрами транзистора для кожної схеми вмикання існує певний зв’язок.

Біполярний транзистор в динамічному режимі. В практичних при­строях промислової електроніки найбільшого поширення набула схе­ма ЗЕ, що має найбільше підсилення потужності. При цьому в коло вихідного електрода транзистора вмикається опір навантаження R_С , а в коло вхідного електрода – джерело вхідного сигналу з електрорушійною силою е_д (рис. 1.19, а). Лише при наявності опору наванта­ження можливий процес підсилення напруги і потужності вхідного сигналу.

Рис. 1.19

В схемі на рис. 1.19, а зміни колекторного струму транзистора за­лежать не лише від змін базового струму, а й від змін напруги на колекторі

U_CЕ = Е_C - І_CR_C , (1.23)

яка, в свою чергу, визначається змінами як базового, так і колектор­ного струмів. Таким чином, одночасно змінюються всі струми і напру­ги в транзисторі. Такий режим роботи транзистора називають динамічним, а характеристики, що визначають зв'язок між струмами і на­пругами транзистора при наявності опору навантаження, динамічними характеристиками.

Динамічні характеристики будують на сім’ї статичних характе­ристик за заданими значеннями напруги джерела живлення колек­торного кола Е_С та опору навантаження R_С . Для побудови вихідної динамічної характеристики (рис. 1.19, 6) використовують рівняння динамічного режиму (1.23), яке являє собою рівняння прямої, оскільки при змінній величині І_С стоїть сталий коефіцієнт, що дорівнює чи­сельно R_С. Тому достатньо знайти відрізки, що відсікаються прямою на осях координатної системи (І_C , U_СЕ).

Якщо І_C = 0, то U_СЕ = Е_C і при U_СЕ = 0 І_C = Е_C /R_C . Відклавши на відповідних осях напругу, що дорівнює Е_C , і струм, що дорівнює Е_C /R_C , через одержані точки проводять пряму АG, яку назива­ють лінією навантаження. Вихідна динамічна характеристика є гео­метричним місцем точок перетину лінії навантаження зі статичними характеристиками. Використовуючи динамічну колекторну харак­теристику, можна для будь-якого значення колекторного струму знай­ти відповідні значення напруги на колекторі та струму у вхідному колі І_B . Лінію навантаження можна побудувати також, якщо з точки G провести пряму лінію під кутом ψ = arctg R_C .

Для визначення напруги на базі транзистора U_ВЕ (вхідної напру­ги) будують вхідну динамічну характеристику простим перенесенням точок I_В , U_СЕ з вихідної динамічної характеристики на сім'ю статич­них вхідних характеристик (рис. 1.19, в). Значення відповідних базо­вих напруг визначаються абсцисами цих точок (на рис. 1.19, в зображе­но лише ділянки С' D' вхідної динамічної характеристики).

Точку перетину лінії навантаження зі статичною характеристи­кою при заданому струмі I_B2 = I_0В , що визначається джерелом зміщення Е_B , називають робочою точкою, а її початкове положення на лінії навантаження (за відсутності вхідного змінного сигналу) - точ­кою спокою р. Точка спокою визначає струм спокою вихідного кола I_0C та напругу спокою U_0C . При цьому рівняння динамічного ре­жиму має вигляд

U_0C = Е_C - I_0C R_C .

Місцезнаходження точки спокою визначається призначенням схе­ми, в якій використовується транзистор, значенням та формою вхідно­го сигналу і т. д. Якщо, наприклад, вхідний сигнал симетричний (нарис. 1.19 показаний такий сигнал синусоїдальної форми) з амплітудою вхідної напруги U_Bт та амплітудою вхідного струму I_Bт , то точку спокою р вибирають приблизно посередині лінії навантаження. При цьому в колекторному колі протікає струм з амплітудою I_Cт , а на ко­лекторі виділяється напруга з амплітудою U_Ст .

Якщо в вихідне коло транзистора ввімкнути зовнішнє навантаження (на рис. 1.19. а це коло показане пунктирною лінією), то, оче­видно, що загальним опором колекторного навантаження змінному струмові буде опір R’_H = R_C R_H /(R_C + RН), і динамічну характеристи­ку змінного струму слід провести через точку спокою під кутом ψ’ = arctg R’_H (пунктирна лінія на рис. 1.19, 6).

Режим роботи транзистора, за якого робоча точка не виходить за межі ділянки ВF лінії навантаження, називають лінійним, або підси­лювальним режимом. При цьому зі зміною вхідного (базового) струму пропорційно змінюється вихідний (колекторний) струм.

Біполярні транзистори широко використовують у пристроях під­силення, генерації та перетворення електричних сигналів як безперервної, так і імпульсної дії. Вони є також основою інтегральних мікросхем.