Для αF = 0.995, коэффициент усиления равен β = αF /(1 - αF) = = 199, а по условию задачи, отношение IC/IBB =10. Следовательно, биполярный транзистор находится в глубоком насыщении. Тогда напряжение насыщения можно оценить по формуле (34.5):

VCE,sat 87 мВ.

Задача 35

На переход база – коллектор биполярного n-p-n транзистора при разомкнутом эмиттере подано обратное смещение. Рассчитать токи коллектора и базы, а также знак и величину смещения на эмиттерном p-n переходе.

Принять αF =0.99; αR =0.5; ICS = 10-13 A.

Решение

Отметим, что при обратносмещенном коллекторном переходе (VBC < 0) IR - ICS. Тогда из условия равенства нулю тока эмиттера и уравнений модели Эберса - Молла получаем:

IF = αR IR - αR ICS;

IC = IBB = (αF αR – 1) IR (1 -αF αR) ICS 0.5 10-13 A.

Используя выражение для IF и соотношение обратимости, получаем:

- αR ICS = IES (exp[VBE/ϕt] - 1),

VBE = ϕt ln(1 - αF) - 0.12 В.

Потенциал базы оказывается меньшим потенциала эмиттера, то есть переход эмиттера оказывается обратносмещенным. Дырки, инжектируемые в базу из коллектора, нарушают электронейтральность базовой области. В данном случае электронейтральность восстанавливается за счет уширения области отрицательно заряженных акцепторов базы, что эквивалентно подачи обратного смещения на p-n переход эмиттера (сравните со случаем нормального активного режима).

38