Характеристики прямої передачі

Характеристиками прямої передачі є залежності (рис. 3.25).

Рисунок 3.25 – Характеристики прямої передачі БТ зі спільним емітером

Реальні характеристики відрізняються від лінійних, і їх нахил деякою мірою залежить від напруги . Швидкість зростання із зростанням струму бази зменшується. Це зумовлено залежністю (рис. 3.24). Знахо­дження характеристики прямої передачі при у від’ємному квадранті пояснюється тим, що в РН колектор­ний струм БТ має напрям, протилежний напряму в АР.

Характеристики зворотного зв’язку

Залежності показано на рисунку 3.26. Збільшення напруги приводить до зменшення активної ширини бази , зменшення струму бази. Для підтримання постійного значення потрібно збільшувати емітерний струм , підвищуючи напругу .

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

3.2.3 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним коллектором

Вхідні характеристики БТ у ССК показано на рисунку 3.27.

При ЕП включено у зворотному напрямі і через базу протікає лише зворотний струм колектора . При ЕП відкривається, струм бази змінює свій напрям і збільшується при зменшенні напруги . Це відбувається тому, що при зменшенні зростає напруга , оскільки вихідна напруга підтримується постійно. Але це приводить до зростання струму емітера і зв’язаного з ним струму бази .

Рисунок 3.27 – Статичні вхідні характеристики БТ зі спільним колектором

Вихідні характеристики транзистора зі спільним колектором при майже нічим не відрізняються від вихідних характеристик схеми зі спільним емітером, тому що , а .

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

Відносна зміна струму колектора

=. (3.39)

Коефіцієнт передачі струму емітера від темпера­тури майже не залежить, тому температурна зміна не впливає на дрейф характеристик. Другий доданок у формулі (3.39) визначає температурний дрейф характеристик, викли­каний температурною зміною зворотного струму колектора :

, (3.40)

де - зворотний струм при температурі ;

- зворотний струм при температурі ;

- для германію;

- для кремнію.

У практичних розрахунках вважається, що величина подвоюється при зростанні температури на 10С для германієвих БТ і на 8С - для кремнієвих БТ. Але вплив другого доданка формули (3.39) на температурний дрейф вихідних характеристик є незначним, оскільки для більшості транзисторів .

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

Значно більшої температурної зміни зазнають вхідні характеристики.

Відомо, що ,

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

Рисунок 3.28 – Температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільною базою

Унаслідок цього залежність емітерного струму від температури набирає вигляду

. (3.41)

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.

Схема зі спільним емітером

Для оцінки температурної зміни вихідних характеристик БТ у ССЕ визначимо повний диференціал від рівняння (3.20):

, (3.42)

, оскільки у вихідних характеристиках = const. Оскільки , то

.

Отже,

Оскільки і , то врешті отримуємо

,

(3.43)

З цього виразу бачимо, що температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільним емітером в разів більший, ніж у ССБ. Це суттєвий недолік схеми зі спільним емітером (рис. 3.30).

Рисунок 3.30 – Вплив температури на вихідні характеристики БТ зі спільним емітером

Вхідні характеристики БТ у ССЕ також зазнають змін при зміні температури (рис. 3.31). Збільшення температури викликає зростання струмів та , які спрямовані у колі бази назустріч один одному. Тому вхідні характерис­тики, зняті при різних температурах, перетинаються при малих струмах бази (т. на рисунку 3.31).

Рисунок 3.31 – Вплив температури на вхідні характеристики БТ зі спільним емітером