13 Полупроводниковые приборы |
13.5 |
ТранзисторыПринцип действия биполярного транзистора
Концентрация основных носителей заряда
Э Б К
В биполярных транзисторах переход Э→Б включается в прямом направлении, а переход К→Б – в обратном.
При E1=0, IЭ=0. Транзистор закрыт, протекает малый ток Iкб0 (закрытого КП), обусловленный неосновными носителями
заряда. |
1 |
|
13 Полупроводниковые приборы |
13.5 |
Транзисторы |
|
При вкл. E1 электроны из эмиттера переходят в базу,
частично рекомбинируют с дырками базы, образуя небольшой ток базы (Iб), и втягиваются коллекторным
переходом (Iк) под действием E2.
Не все носители, инжектированные из эмиттера в базу, достигают коллекторного перехода. Часть из них рекомбинирует в базе по пути движения от ЭП к КП – Iб рек.
Поэтому ток коллектора меньше тока эмиттера.
Для такой схемы с общей базой коэффициент передачи тока:
= IК/ IЭ, при UКБ=const. =0,9-0,95;
IК= IЭ - IБ= Iкб0 + αIэр.
2
13 Полупроводниковые приборы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13.5 |
|
|
||||||||||||||||
Транзисторы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.5.1 Схемы включения биполярных транзисторов |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Общая база (ОБ) |
|
|
|
|
|
Коэффициент усиления по току: |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
~ UС |
|
|
|
|
|
|
|
|
RН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
+ – |
+ – |
|
|
|
|
|
Входное сопротивление: |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EЭ |
|
|
|
|
|
EК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rвх= EЭ /Iэ. |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
усиление напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Коэффициент усиления по напряжению: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
K |
|
Uвых |
|
Iк Rн |
|
Iк Rн |
|
|
|
Rн |
. |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Uб |
|
|
|
Uвх |
|
|
|
|
Eэ |
|
|
|
Iэ Rвхб |
|
Rвхб |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Коэффициент усиления по мощности: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
Pб |
K |
Iб |
K |
Uб |
2 |
Rн |
. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rвх б |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
13 Полупроводниковые приборы |
13.5 |
Транзисторы |
|
Общий эмиттер (ОЭ) |
Коэффициент усиленияIпок |
току: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Б |
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KUэ |
|
Iк |
|
|
|
|
|
Iк |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ |
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
~ UС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб |
|
|
Iэ |
|
|
|
Iк |
|
|
Iэ |
|
I |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
RН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
1 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входное сопротивление: |
|
|
|
|
Iэ |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
– |
+ |
|
|
|
|
+ – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
EЭ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Eэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
EК |
|
|
Eэ Eэ |
|
|
|
|
|
|
Rвх б . |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
усиление мощности (тока и |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
напряжения) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб |
|
|
|
|
|
Iэ Iк |
|
|
|
Iэ Iк |
|
|
1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Коэффициент усиления по напряжению: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
K |
|
Uвых |
|
Iк Rн |
|
Iк Rн |
|
|
|
|
|
|
|
Rн |
|
|
|
|
|
Rн |
K . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Uб |
|
Uвх |
|
|
|
Eэ |
Iб Rвх э |
|
1 |
|
Rвх э |
|
|
|
|
|
Rвх б |
|
|
Uэ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Коэффициент усиления по мощности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KPэ |
KIэ KUэ |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
R |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Rвх б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
13 Полупроводниковые приборы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13.5 |
|
|
||||||||||||||||||
|
Транзисторы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
усиление тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Общий коллектор (ОК) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сигналы на входе и на выходе схемы находятся в |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Б |
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
одинаковой фазе – эмиттерный повторитель |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
~ UС |
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
RН |
|
|
Коэффициент усиления по току: |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K Iэ Iэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ |
Iэ |
1 . |
|||||||||||||||||||
|
|
+ |
|
|
– |
– + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uк |
|
|
Iб |
|
|
|
|
Iэ Iк |
|
|
|
|
(Iэ Iк ) |
|
1 |
||||||||||||||
|
|
|
EК |
|
|
|
|
|
EЭ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Входное сопротивление: |
|
|
|
|
|
|
Eэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
I R |
|
|
|
I |
( |
R ) |
|
|
|
Rвх б Rн |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
э |
|
|
|
э |
|
I |
э |
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
э н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх к |
|
|
|
|
Iб |
|
|
|
Iэ (1 ) |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Коэффициент усиления по напряжению: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
IэRн |
|
|
|
|
Rн |
|
|
|
|
|
|
|
Rн |
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uк |
|
|
|
Iб Rвх к |
|
|
(1 )Rвх к |
|
|
|
|
Rвх б |
Rн |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
5
13 Полупроводниковые приборы |
13.5 |
Транзисторы |
|
Коэффициент усиления по мощности: |
|
KPк KIк KUк |
|
1 |
|
Rн |
. |
|
Rвх б Rн |
||||
1 |
|
||||
6
13 Полупроводниковые приборы |
|
|
13.5 |
|
|||||
Транзисторы |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1.5.2 Статические характеристики биполярных |
||||||||
транзисторов (ОЭ) |
|
Выходная характеристика |
|||||||
Входная характеристика |
|
||||||||
I |
Б |
= f(U |
БЭ |
), U |
= const. |
|
IК = f(UКЭ ), IБ = const. |
||
|
|
|
КЭ |
|
|
|
|
||
IБ , |
|
UКЭ=0 |
IК, |
Pдоп |
IБ = 150 мА |
||||
мА |
|
|
|
UКЭ >0 |
мА |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
100 |
|
|
|
|
30 |
|
|
IБ = 100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IБ = 50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IБ = 0 |
|
|
|
0,5 |
UБЭ, В |
|
10 |
UКЭ, В |
||
Параметры: f, , UКЭ, емкости переходов, обратные токи IК0,IЭ0
Предельно допустимые параметры: UКБmax, UЭБmax, IКmax,Pрасс |
7 |
13 Полупроводниковые приборы |
13.5 |
|
|
|
|
8
13 Полупроводниковые приборы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13.5 Транзисторы |
|||||||
1.5.3 h-параметры транзисторов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Биполярный транзистор можно представить в виде четырех- |
|||||||||||||||||||
полюсника (на примере схемы с ОЭ): |
Uвх |
h11Iвх |
h12Uвых |
|
|||||||||||||||
Iвх IБ |
IК Iвых |
I |
вых |
|
h I |
вх |
h U |
вых |
; |
||||||||||
Б |
К |
|
|
|
|
21 |
|
22 |
|
|
|||||||||
UБЭ |
UКЭ |
U |
БЭ |
|
h I |
Б |
h U |
КЭ |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
11 |
|
12 |
|
. |
|
||||||||
Uвх |
Uвых |
I |
К |
h I |
Б |
h U |
|
|
|
||||||||||
|
Э |
|
|
|
|
|
21 |
|
22 |
КЭ |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входное сопротивление транзистора, Ом: h 11 UБЭ , |
UКЭ const. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IБ |
|
|
|
|
|
|
|||
Коэффициент обратной связи по |
h |
12 |
|
UБЭ |
|
при |
I |
Б |
const. |
||||||||||
напряжению, о.е.: |
|
UКЭ |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Коэффициент усиления по току, о.е.: |
|
|
|
|
|
|
|
IК |
|
|
при UКЭ const. |
||||||||
Выходная проводимость |
h 21 IБ |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
IК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
транзистора, См: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
|
|||
|
h 22 UКЭ |
|
|
|
|
9 |
|||||||||||||
|
|
|
IБ const. |
||||||||||||||||
13 Полупроводниковые приборы |
13.5 |
Транзисторы |
|
Определение h-параметров по статическим характеристикам транзисторов
10