Шпоры / Шпоры(insomnia&co_edition) / 28+

Выходные Вах

На рис 4 . представлена эквивалентная схема транзистора, соответствующая модели Эберса-Молла . Диоды D1и D2 моделируют эммитерный и коллекторынй переходы, Их ВАХ опр-ся токами I1 и I2, которые инжектируются через эммитерный и коллекторный переходы. Генераторы

Токов и моделируют транзисторный эффект, т.е собирание p-n переходами неосновных носителей заряда, инжектированных в базу через противоположенный переход. и наз. Нормальным и инверсным коэффициентами передачи тока. Эквивалентной схеме на рис.4 соответствуют Ур-ния Эберса-Молла, определяющие ВАХ транзистора в любом режиме: (2а) (2б)

При включении ОБ выходных ВАХ можно получить из (2а) и (2б), Для нормального режима работы (Uэб > 0, Uкб < 0) получим (4) - тепловой ток коллектора.

Ток Iко, соответствующий закрытому коллекторному переходу и нулевому току эмиттера, может зависеть от напряжения Uкб из-за тока термогенерации в колл. переходе. Велечина

Может зависеть от эммитерного тока.Кроме того, тока коллектора может возрастать при увелечении запирающего напряжения –Uкб. Это явление связано с эффектом Эрли, который заключается в расширении коллекторного перехода и соответственном уменьшении толщины базы Wб. При это величина в (4) зависит от напряжения Uб.Влияние эффекта Эрли учитывается , приписывая коллекторному переходу дифференциальноме сопротивление (6) При этом соотношение (4) для норм. Режима работы имеет вид: Сопротивление r(к) может быть измерено как тангенс угла наклона выходной ВАХ. При Uкб > 0 выходные ВАХ резко изгибаются в сторону малых значений коллекторного тока рис 6.а. Уменьшении колл.тока связано со встречной инжекцией неосновных носителей заряда в базу из коллектора. При включении ОЭ выходные ВАХ можно получить из (2а) и (2б), исключая Uэб и учитывая что

-коэффициент усиления базового тока - тепловой ток коллектора в схеме ОЭ. (11)

Включение ОЭ обеспечивает значительное усиление по току, Это объясняется следующим образом: оба тока Iко и Iко* измеряются при закрытом коллекторном переходе. Однако ток Iко соответствует нулевому тока эмиттера => он протекает через цепь коллектора и базы . Ток Iко* соответствует нулевому току базы, Это означает , что при изменении тока Iко* мы добавили в цепь базы лишний ток Iко по сравнению с режимом, в котором измерялся ток Iко. Этот лишний ток усиливается транзистором в раз, что и даёт (11). Ещё одно отличие выходных ВАХ в схеме ОЭ: насыщение кол. тока при увеличении выходных напряжении происходит при больших значениях напряжения. Из (8) следует , что транзистор входит в нормальный режим при Uкэ < -Uэб. При этом выходные ВАХ, соответствующие +значениям колл. тока, оказываются в 1-м квадранте (рис.6.б), в то время как в схеме ОБ они заходят во 2-ой квадрант (рис.6.а)

При ОЭ Наклон выходных ВАХ значительно больше чем при ОБ. Дифференциальное сопротивление колл. перехода: (12) В схеме ОЭ зависимость коэффициента передачи альфа от эмиттерного тока приводит к изменениям дифференциального значения коэффициента усиления базового тока:

Биполярный транзистор представляет собой3-слойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом проводимости слоев(n-p-n или p-n-p). Схематично структура n-p-n транзистора представлена на рис.1

где показаны направления токов и полярности напряжения, принятые за положительные( p-n-p транзистора направления токов и полярности напряжений обратные).

Основным режимом работы транзистора является нормальный режим: Uэб>0, Uкб<0. В этом режиме наилучшим образом проявляются усилительные свойства транзистора.

На рис.2 представлено распределение неосновных носителей заряда в базе транзистора в нормальном режиме работы: Где Wб – толщина базы. Транзисторный эффект заключается в том, что неосновные носители, инжектированные из эмиттера в базу, достигают коллекторного перехода, создавая ток в цепи коллектора. Для эффективной работы транзистора необходим, чтобы большая часть неосновных носителей пролетела через базу, не успев рекомбинировать с основными носителями в объеме базы. Это Достигается при условии Wб/Lб<<1, где Lб- диффузионная длина неосновных носителей в базе. Кроме того, ток, связанный со встречной инжекцией неосновных носителей в эмиттер из базы, должен быть мал. При этих условиях ток эмиттера в нормальном режиме пчти полностью передается в коллекторную цепь