- •Методичні вказівки
- •Теоретична частина
- •1. Будова та принцип роботи біполярного транзистора
- •– Тепловий (некерований) зворотний струм колектора. Підставляючи значення іе з (1) в (2) отримуємо
- •2. Параметри біполярного транзистора
- •Вторинні параметри біполярного транзистора
- •Визначення hб-параметрів біполярного транзистора за статичними характеристиками
- •Визначення параметрів напівпровідникового діода за статичною характеристикою
- •Визначення параметрів польового транзистора за стоковою характеристикою
- •Визначення параметрів польового транзистора за стоково-затворною характеристикою
- •Завдання №1
- •Завдання №2
- •Завдання №3
- •Список літератури
– Тепловий (некерований) зворотний струм колектора. Підставляючи значення іе з (1) в (2) отримуємо
.
(3)
Розв’язавши це рівняння відносно ік, отримуємо
(4)
і
(5)
де
– коефіцієнт
передачі струму бази;
ікн початковий наскрізний струм, який протікає через весь транзистор, коли іб=0.
З урахуванням прийнятих позначень отримуємо остаточний вираз для ік
(6)
Коефіцієнт , так само як і відноситься до важливих параметрів транзистора. Якщо відомий , то можна визначити за формулою
(7)
При значному підвищенні напруги на колекторі струм ікн різко зростає і відбувається електричний пробій. Необхідно знати, що при роз’єднанні кола бази в транзисторі може відбуватися лавиноподібне збільшення струму колектора, що приводить до його перегріву і виходу транзистора з ладу. Тому при експлуатації транзисторів заборонено роз’єднувати коло бази при увімкненому колекторному живленні.
2. Параметри біполярного транзистора
До власних (первинних) параметрів транзистора відносять величини, які характеризують властивості транзистора незалежно від схеми його ввімкнення, відносять:
при Uк
= const
диференціальний коефіцієнт передачі
емітерного струму;
при Uк=const
диференціальний опір емітерного переходу
,
де Т
температурний потенціал, який залежить
від температури і при температурі
оточуючого середовища Тос=20оС
складає
Т =25
мВ;
при
Ie
= const
диференціальний опір колекторного
переходу, для малопотужних транзисторів
rк
1 МОм;
при
Ie
= const
коефіцієнт внутрішнього зворотного
зв’язку за напругою, який характеризує
вплив Uк
на Uе
у зв’язку з явищем модуляції товщини
бази,
;
rб об’ємний опір бази, який залежить від конфігурації бази (її активної і пасивної частин) і матеріалу, переважно rб (100 200) Ом;
ємність (бар’єрна)
колекторного переходу;
ік0 тепловий (некерований) струм колектора.
Для малопотужних транзисторів у залежності від матеріалу, на основі якого він виготовлений, напруга між базою і емітером складає (0,3 0,7) В; при цьому в колі бази проходить струм у декілька десятків мікроампер. Напруга, що прикладається між емітером і колектором, може становити (5 30) В; при цьому струм колектора може досягнути декількох десятків міліампер.
При ввімкненні
транзистора в схемі з спільним емітером
підсилювальний каскад забезпечує
підсилення за струмом і за напругою, а
коефіцієнт підсилення за потужністю
має максимальне значення. Вихідна
напруга знаходиться у протифазі з
вхідною, отже, між вихідною і вхідною
напругами існує фазовий зсув, який
складає
.
Вхідний опір транзистора при такому
ввімкненні транзистора є відносно
низький і знаходиться в межах від сотень
ом до одиниць кілоом. До недоліків такої
схеми ввімкнення відносять гірші
частотні властивості і низьку температурну
стабільність у порівнянні з схемою
ввімкнення зі спільною базою.
Незважаючи на те, що струми, які проходять через емітерний і колекторний переходи, майже однакові, потужність, що розсіюється на колекторі, значно більша, ніж потужність, яка розсіюється на емітерному переході. Це пояснюється тим, що напруга між базою і емітером значно менша, ніж напруга між базою і колектором. Щоб полегшити відведення тепла від колектора, його роблять більшої площі, ніж емітер. У потужних транзисторах область колектора приєднана до масивного металевого корпусу, що покращує відвід тепла від колектора і дозволяє підвищити потужність, яка на ньому розсіюється.
