4.2. Соотношения между токами

Как и прежде, будем рассматривать roiockyio модель транзистора (см.рис. 4.4, о), учтем наличие потоков основных носителей заряда 1 и 3 и потоков неосновных носителей заряда 6 и 8. , : ;• ' . . ,.

Ток эмиттера создается потоками 1 и 3:

гдеh-iaa — электронная составляющая; ^ ^:-

jjt-?-Цр — дырочная составляющая. ,,., . , ;

Электррнная составляющая тока эмиттера является, полезной! а дырочная — по­бочной. Долю электронной составляющей тока эмиттера оценивают эффектщ-

ностью эмиттера

Чтобы повысить эффективность эмиттера, необходимо уменьшить дырочную со* ставляющую тока, что достигается уменьшением концентрации примеси в базе и увеличением ее концентрации в эмиттере. ,./; • ._s > " »■

В базе поток 1 разделяется на две части. Поток 1' достигает коллекторного nej>e? хода, а поток 1* рекомбинирует с дырками. Долю электронов, инжектированных в.^базу и достигших коллектора, оценивают коэффициентом переноса

6 = -^. (4.2)

с;^ ,. . .... :.■..-......■ . ■ -.:.;■.■... -^--^

Чтобы повысить коэффициент переноса, необходимо уменьшить ширину базы и концентрацию примеси в ней. ^ Г

Ток коллектора создается электронами, покинувшими эмиттер и достигшими кол­лектора (поток l')i а также неосновными носителями заряда (потоки 6 и 8). Ток, создаваемый потоками б и 8, обозначают /_КБо- Тройной индекс несет в себе оп-ределеиную информацию; «К» означает, что это ток коллектора, «Б» ^- что это схемах ОБ, '«О*;- что в цепи третьего электрода (эмиттера) ток равен нулю, иначе говоря, ток /_Кбо — ^{это ток в} Ц^епи коллектора при оборванной цепи эмиттера. Таким образом, соотношение ^«j; является основным для транзистора, включенного по ке ОБ, оно связывает между собой входной и выходной токи и учитывает побочны* токи. В современных транзисторах а - 0,99. . • i /^

Ток базы в схеме с ОБ является результатом побочных эффектов. Он обусловлен тремя процессами. Во-первых, рекомбинацией в базе, происходящей приперек мещении электронов от эмиттера к коллектору (поток 1"). Во-вторых, перемер щением дырок из базы в эмиттер (поток 3) и, в-третьйх, неосновными носителя­ми заряда (потоки 6 и 8). Поток 3 выражается через ток эмиттера уравнением⁷ h - (1 ~ Y)*»> поток 1* — уравнением **== (1 — 5)у^ Следовательно, ,-s

%« (1-0)4-7,». (4.4)

Нетрудно установить, что три тока транзистора связаны следующим соотноше­нием: •' ^; ■'■ ■■ ■■'-^:" • ■■■•■■^;v • ■ ■ -I. <:'

*. = «„ + *«• (4.5)

Для схемы с ОЭ входным током является ток базы. Целесообразно для этой СХЙ-мы установить связь между входным и выходным токами, взяв за основу соотно­шение (4.3) и учитывая (4.5): м к ,1 ; >* _Vr,. „,, _: -,

Введем обозначения

(4.6)

Тогда получим:

Коэффициент Э называют коэффициентом передачи тока базы. Полученное соотношение выражает выходной ток транзистора i, через входной TNC i₆ в схеме с ОЭ. Если а - 0,99, то Р -«100. Ток /кэо - это ток, протекающий в дел» коллектора (индекс «к») в схеме с ОЭ (индекс <э>) при оборванной цепибаэы (индекс «О»). Ток /_кэо примерно в 100 раз превышает ток /_КБ0. В его

р р р

участвуют не только потоки 6 и 8, но и электроны, пришедшие из эмиттера. Дело в том, что при обрыве цепи базы внешнее напряжение и_ю перераспределяетсяАвк¹ ду коллекторным и эмиттерным переходами. Основная доля этого напря?юя|Й* прикладывается к коллекторному переходу, так как его сопротивление велико '(jtjjfc реход закрыт), а некоторая часть прикладывается к эмиттерному переходу т!^ 4t6 он открывается. Поэтому возникает небольшой по величине поток; достигающий коллекторного перехода и складывающийся .с потоками

Коэффициенты передачи токов характеризуют полезный эффект в ^

Они связывают между собой входной и выходной токи. Естественно, чръщт

I'

и (4.2) можно записать:

Обозначим а = Sy, тогда получим:

Здесь а — коэффициент передачи тока эмиттера.