Транзисторы
Кроме основных носителей в коллекторе имеются неосновные носители - дырки.
Для них поле коллектора включено согласно и они начнут переходить в базу также нарушая равновесное состояние коллектора и базы.
Равновесие восстанавливается приходом дырок от источника Uбк, создавая ток Iкб .
Таким образом, в коллектор втекает ток Iкои
Iкбо . |
Iкб |
|
В базу втекает ток Iб и |
||
. о |
151
Транзисторы
Ток коллектора можно выразить
Iк = α·Iэ +Iкб о
Коэффициент α имеет величину 0,95 ÷ 0,99, т.е. весьма близкую к единице.
Ток Iк >> Iкбо
153
3.3 Вольт-амперные характеристики транзистора (ВАХ)
Свойства транзистора описывают с помощью характеристик.
Для их получения воспользуемся моделью
транзистора на постоянном токе моделью
Эберса-Молла.
P-n- переходы представим в виде двух диодов, подключенных к источникам напряжения.
153
3.3 Вольт-амперные характеристики транзистора (ВАХ)
Транзистор можно представить также в виде 4-х полюсника, имеющего входные и выходные полюсы. В соответствии с этим рассматривают входные и выходные ВАХ транзистора.
В этом случае можно говорить о входном управляющем и о выходном управляемом токах.
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
о |
|
|
|
|
о |
||||||
U1 
U2
о о
154
Модель Эберса-Молла
|
Iэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iк |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К+ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
─ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Uэб |
Iб |
|
|
|
|
|
|
Uбк |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
─ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ОБ |
||||||||
Iэ = Iк + Iб |
|
|
Iк = α·Iэ + Iкбо |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α ≤ 1 |
||||||
Модель позволяет получить ВАХ.
-выходную коллекторную Iк = ƒ(Uкб,Iэ),
-входную Iэ = ƒ(Uэб,Uкб),
ƒ– некоторая функция.
Транзисторы
155
Транзисторы
Коллекторная характеристика Iк = ƒ(Uкб,Iэ)
Переход К-Б включен в обратном направлении, чему соответствует обратная ветвь p-n-перехода.
Наряду с этим |
Iк = α·Iэ, |
α ≤ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Iк |
Нормальный |
′″ |
′ |
|
|
′″ |
|||
|
Iэ |
> Iэ″ > Iэ > 0 |
||
|
активный режим |
|
|
|
Iэ
Iэ″
Iэ′ Пробой
Iэ = 0
Iкбо Uкб
156
Входная характеристика Iэ = ƒ(Uэб,Uкб)
Переход Э-Б включен в прямом направлении, чему соответствует пряма ветвь p-n-перехода.
Iэ |
t=60oC |
Uкб > 0 |
20oC Uкб = 0 |
Iкбо
Uэб
157
Транзисторы
3.4 ВАХ схемы общий эмиттер (ОЭ)
В схемотехнике чаще используется включение транзистора по схеме общий эмиттер.
В этом случае эмиттер является общим как для входной цепи так и для выходной.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
Iб – управляющий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ток, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Iб |
|
|
|
|
|
К |
|
Iк |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iк – управляемый ток. |
||||
|
|
|
Б |
|
Uкэ |
||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Iэ = Iк + Iб |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Uбэ |
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
─ |
|
|
|
Iэ |
|
|
|
─ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
158
Транзисторы
Определим ток коллектора применительно к схеме ОЭ.
|
Iк = α·Iэ + |
|
|
|
||||||||
В уравнение |
|
|
|
|
|
|
Iкб о |
подставим значение тока |
||||
Iэ = Iк + Iб. После преобразований получим |
||||||||||||
Iк = |
|
α |
|
·Iб + |
|
Iкбо |
|
|||||
1 ─ α |
|
1 ─ α |
|
|||||||||
Обозначим |
|
|
α |
= В |
|
|
Iкбо |
= Iкэо |
||||
1 |
─ α |
|
|
|||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
1 ─ α |
||||||||
Iк = В·Iб + Iкэо
Iкэо - сквозной ток транзистора
Транзисторы
Iк = В·Iб + Iкэо
Ток Iкэо << Iк |
|
Iк = В·Iб |
|
|
|
В = |
α |
α = |
|
В |
|
1 ─ α |
|
|
|||
|
|
В + 1 |
|||
При α = 0,99, В ≈ 100. |
|
|
|
||
Это означает, что ток коллектора в 100 раз больше тока базы