ВАХ схемы общий эмиттер
Коллекторные характеристики Iк = ƒ(Uкэ,Iб) |
|||||||||||||||||||||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iк = В·Iб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iк |
|
|
|
б |
|
|
|
|||||||||||||||||||
Iб″ |
60ºС |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′″ |
> |
I″ |
′ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб |
|
|
> Iб |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′″ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб |
|
rк = |
|
∆Uк |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб″ 20ºС |
|
|
∆Iк |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
∆Iк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб |
Iб = 0 Рк.доп |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iкэо |
Uкэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∆Uк |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
161
|
Входная характеристика Iб = ƒ(Uбэ,Uкэ) |
|||||
Переход Б - Э включен в прямом направлении, |
||||||
чему соответствует пряма ветвь p-n-перехода. |
||||||
Iб |
t |
o |
Uкэ = 0 |
кэ > 0 |
|
|
=60 C |
|
|
|
|||
|
|
|
U |
|
|
|
Iб2 |
|
|
|
20oC |
∆Iб = ( Iб2 Iб1) |
|
|
|
|
|
|
диф = ∆Uбэ |
|
∆Iб |
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
∆Iб |
|
Iб1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uбэ |
|
|
Iкб0 |
|
|
∆Uбэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
162 |
Параметры транзистора
.α - статический коэффициент передачи тока эмиттера, В - статический коэффициент передачи тока базы,
|
|
|
|
В = |
α |
α = |
В |
|
|
|
|
|
|
В + 1 |
|
||
|
∆Uбэ |
1 ─ α |
|
|||||
|
- дифференциальное сопротивление цепи |
|||||||
rдиф = ∆Iб |
базы, |
|
|
|
||||
|
∆Uк |
|
|
|
|
|
||
rк = |
- дифференциальное сопротивление цепи |
|||||||
∆Iк |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
коллектора,
Iкэо- сквозной ток транзистора в схеме ОЭ,
Мощность рассеяния Рк = |
Uк |
Iк < Рк. |
доп |
|
· |
|
|
Рк.доп – допустимая мощность рассеяния |
|
||
коллекторной цепи. |
|
|
163 |
Эта мощность выделяется в виде тепла. |
|||
Биполярные транзисторы
Литература
1. Миловзоров О.В., Электроника: Учебник для вузов. /О.В. Миловзоров, И.Г. Панков. М.: Высшая школа, 2004.
164
3.5 Инерционные свойства транзисторов
При быстром изменении сигнала начинают проявляться инерционные свойства транзисторов.
Причины:
-Конечная и различная скорость (энергия) носителей зарядов,
-конечная толщина базы,
-процессы насыщения и рекомбинации.
Эти причины ограничивают частотные свойства транзисторов.
165
Инерционные свойства транзисторов
Подадим во входную цепь транзистора – цепь базы скачок тока ∆Iб. Из-за указанных причин ток коллектора начнет возрастать не сразу, а с некоторой задержкой.
Нарастание тока коллектора происходит по экспоненциальному закону, который характеризуется постоянной времени τ (читается тау).
116
Нарастание тока коллектора происходит в течение
времени tф – время фронта.
∆Iк = В·∆Iб
Iб |
∆Iб |
Iк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∆Iк |
|
0,9·∆Iк |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
0,63∆Iк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
τ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tф - |
|
|
tз |
|
|
|
tф |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|||||||||
|
|||||||||
время, в течение которого экспонента нарастает до |
|||||||||
|
уровня 0,9·∆Iк |
|
|
называется время фронта. |
|||||
За одну постоянную времени τ экспонента нарастает до уровня 0,63·∆Iк.
Появление затягивания фронта свидетельствует о том, что коэффициенты α и В зависят от времени (частоты).
Эту зависимость характеризуют постоянной времени τв.
Частотные свойства транзисторов:
-граничная частота ƒгр (ωгр) – частота, на которой коэффициент В уменьшается в √ 2 раз.
-частота единичного усиления |В(jω)| = 1.
τв = 1/ωв = |
1 |
|
ωгр ≈ Во/τв |
|
2πƒ |
|
|||
|
ω = 2πƒ |
|
||
ω – круговая частота, |
168 |
|||
|
|
|
|
|
3.6 Шумы транзистора
При работе транзистора возникают шумы.
Шум – хаотическое изменение тока коллектора под действием внутренних и внешних факторов.
Шумы обусловлены:
-дробовый шум - дискретность носителей зарядов,
-тепловой шум,
-поверхностные явления у p-n-переходов,
-рекомбинационные шумы.
169
Шумы транзистора
Величину шума оценивают коэффициентом шума
Кш.
Кш = Uш/Uшо или Кш[дБ] = 10lg Кш
Uш – напряжение, которое необходимо подвести во входную цепь «нешумящего» транзистора для получения в выходной цепи напряжения, равного напряжению шумов.
Uшо – напряжение тепловых шумов источника сигнала, подключенного ко входу транзистора.
Шумы ограничивают минимальное значение входных сигналов.
170