Твердотельная електроника / Tverdotila_elektronika

2 Зростання негативної напруги U ÊÅ приводить до

збільшення товщини КП і зменшення активної ширини бази. Це приводить до зменшення рекомбінаційного струму бази, бо зменшується ймовірність рекомбінації дірок з електронами. Однак при одержанні вихідних характеристик БТ зі спільним емітером потрібно підтримувати струм бази IÁ I (1 h21Á )I E саме постійним. Тому зменшення

струму бази можна компенсувати збільшенням струму емітера I Å (за рахунок збільшення напруги U ÁÅ ). А ця обставина викликає додаткове зростання колекторного струму I Ê .

Рисунок 3.25 – Характеристики прямої передачі БТ зі спільним емітером

Реальні характеристики відрізняються від лінійних, і їх нахил деякою мірою залежить від напруги U ÊÅ . Швидкість

зростання I Ê із зростанням струму бази зменшується. Це зумовлено залежністю h21E f (IÁ ) (рис. 3.24). Знаходження характеристики прямої передачі при U ÊÅ у

102

від’ємному квадранті пояснюється тим, що в РН колектор-

активної ширини бази , зменшення струму бази. Для підтримання постійного значення I Á потрібно збільшувати

емітерний струм I Å , підвищуючи напругу U ÁÅ .

Рисунок 3.26 – Характеристики зворотного зв’язку БТ зі спільним емітером

3.2.3 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним коллектором

показано на рисунку 3.27.

При UÁÊ UEK ЕП включено у зворотному напрямі і через базу протікає лише зворотний струм колектора I ÊÁ0 . При UÁÊ ЕП відкривається, струм бази змінює свій напрям і збільшується при зменшенні напруги U ÁK . Це відбувається тому, що при зменшенні U ÁK зростає напруга

103

U EÁ , оскільки вихідна напруга U EK підтримується постійно. Але це приводить до зростання струму емітера I Å і зв’язаного з ним струму бази I Á .

Рисунок 3.27 – Статичні вхідні характеристики БТ зі спільним колектором

Вихідні характеристики транзистора зі спільним колектором IÅ f (UKE ) при IÁ const майже нічим не відрізняються від вихідних характеристик схеми зі спільним емітером, тому що IÅ IK , а U ÅK UKE .

3.2.4 Вплив температури на статичні характеристики транзисторів

Температурна залежність вихідних або вхідних характеристик зумовлена зміною відповідно колекторного або емітерного струму при зміні температури.

Схема зі спільною базою

У ССБ, згідно з рівнянням (3.10), зміна колекторного струму при постійному струмі емітера

dIK IEdh21Á dIKÁ0 .

104

Відносна зміна струму колектора

Коефіцієнт передачі струму емітера h21Á від температури майже не залежить, тому температурна зміна h21Á не

впливає на дрейф характеристик. Другий доданок у формулі (3.39) визначає температурний дрейф характеристик, викликаний температурною зміною зворотного струму колектора

a 0, 09 1K - для германію;

a 0,13 1K - для кремнію.

У практичних розрахунках вважається, що величина I ÊÁ0 подвоюється при зростанні температури на 10 С для

германієвих БТ і на 8 С - для кремнієвих БТ. Але вплив другого доданка формули (3.39) на температурний дрейф вихідних характеристик є незначним, оскільки для

більшості транзисторів I ÊÁ0 / IÊ 10 3 10 6 .

Саме тому температурні зміни вихідних характеристик БТ зі спільною базою невеликі (рис. 3.28).

Значно більшої температурної зміни зазнають вхідні характеристики.

U ÅÁ

Відомо, що I E IEÁ0 e Ò (U ÅÁ T ) ,

105

де I EÁ0 - зворотний струм емітера, залежність якого від температури така сама, як і струму I ÊÁ0 .

IК

I

E

I

E

Рисунок 3.28 – Температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільною базою

Унаслідок цього залежність емітерного струму від температури набирає вигляду

Тому збільшення температури супроводжується зростанням струму емітера і зміщенням вхідних характеристик у бік більших струмів (рис. 3.29).

Рисунок 3.29 – Температурний дрейф вхідних характеристик БТ зі спільною базою

Як правило, вважають, що при зміні температури на один градус характеристики зміщуються вліво на 1 - 2 мВ.

106

Схема зі спільним емітером

Для оцінки температурної зміни вихідних характеристик БТ у ССЕ визначимо повний диференціал від рівняння

(3.20):

З цього виразу бачимо, що температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільним емітером в (1 h21E )

разів більший, ніж у ССБ. Це суттєвий недолік схеми зі спільним емітером (рис. 3.30).

107