Физика полупроводниковых приборов [РТФ, Смирнов, 4 семестр] / 3_Биполярные транзисторы
.pdf
3.10 Статические характеристики биполярного транзистора
Статические характеристики в схеме с ОЭ
Входные ВАХ Выходные ВАХ
При UКЭ = 0 зависимость IБ от UБЭ идентична ВАХ p-n-перехода. При приложении к коллекторному переходу обратного напряжения
< 0) входные ВАХ смещаются по оси ординат вниз, т. е. при фиксированном напряжении UБЭ ток IБ уменьшается с ростом |UКЭ|.
Причина в том, что ток IБ, составляющий малую часть IЭ, возникает из-за рекомбинации неосновных носителей заряда при их движении через базу транзистора. Поэтому этот ток IБ пропорционален площади под кривой pn(x), изображенной на слайде 3.9. С ростом |UКЭ| из-за эффекта Эрли площадь уменьшается, значит уменьшается и ток IБ,, ВАХ смещаются вниз.
3.10 Статические характеристики биполярного транзистора
Особенностью выходных ВАХ транзистора в схеме с ОЭ по сравнению с ВАХ в схеме с ОБ, является то, что они целиком лежит в первом квадранте. Это связано с тем, что в схеме с ОЭ напряжение UКЭ распределяется между обоими переходами, и при UКЭ < UБЭ напряжение на коллекторном переходе меняет знак и становится прямым, в результате чего транзистор переходит в режим насыщения. В режиме насыщения характеристики сливаются практически в одну линию, т. е. ток IК не зависит от тока IБ.
Смещение выходных ВАХ вверх с ростом тока IБ объясняется тем, что IК ≈ β∙IБ. В активном режиме имеется «пологий» участок ВАХ, на котором ток IК слабо зависит от напряжения UКЭ.
В отличие от схемы с ОБ, в схеме с ОЭ имеет место заметный рост тока IК с ростом UКЭ. Причина в том, что при разных UКЭ (UКЭ1 < UКЭ2) площади под pn(x) одинаковы (IБ= const), а dpn/dx – разные. С ростом |UКЭ| наклон pn(x) при х = хЭ увеличивается, значит растет и ток IЭ. В результате растет и ток IК, что проявляется в заметном наклоне выходных ВАХ.
Распределение дырок в базе при IБ= const