Лекція 7

Тема: Характеристики, параметри та схеми включення біполярних транзисторів.

1. Вхідні характеристики та вхідні параметри біполярних транзисторів.

2. Вихідні характеристики та вихідні параметри біполярних транзисторів.

1. Транзистори – це прилади, які в залежності від структури, схеми включення та режиму роботи мають різноманітні властивості. Це дозволяє застосовувати транзистори для побудови багатьох електронних схем.

Транзистор – це базовий прилад сучасної електроніки. Властивості транзистору та його характеристики насамперед залежать від схеми його включення.

Можлива схема включення транзистора наведена на рисунку 7.1.

j₁ j₂

Ік Іе

Іб

+ — + —

U_еб U_кб

Рисунок 7.1 – Приклад схеми включення транзистора.

У наведеній схемі емітерний р-n перехід вмикається у прямому напрямку, колекторний р-n перехід – у зворотньому. Величина струму, який тече крізь емітерний р-n перехід, залежить від напруги між емітером та базою. Оскільки емітерний р-n перехід вмикається у прямому напрямку, то його вольт-амперна характеристика є прямою віткою вольт-амперної характеристики р-n переходу (рисунок 7.2).

І_е U_кб1

U_кб2

І_е2 U_кб3

І_с

І_е1

U_еб2

0 U_еб

U_еб1 U_еб

Рисунок 7.2 – Сімейство вхідних характеристик біполярного транзистора.

Залежність Іе = f(Uсб) називається вхідною характеристикою транзистора. Величина струму емітера у той же час визначається і напругою між колектором і базою, тому для кожного транзистора визначається не одна, а сімейство вхідних характеристик.

Наявність вхідних характеристик дозволяє визначити вхідні параметри транзистора. Для цього між будь-якими двома, але сусідніми характеристиками будується так званий характеристичний трикутник (рисунок 7.2)

Вхідними параметрами транзистора є наступні величини:

1 . Вхідний опір:

2. Коефіцієнт зворотнього зв’язку:

Вхідний опір – це параметр, який показує опір кола емітер-база постійному струму.

В будь-якій схемі включення транзистора є спільний електрод. У схемі, наведеній на рисунку 7.2 спільним електродом є база. Коефіцієнт зворотнього зв’язку показує, яким чином змінюється взаємодія між вхідним та вихідним колом.

У наведеній схемі на рисунку 7.1 колекторний р-n перехід вмикається у зворотньому напрямку. Тому його вольт-амперна характеристика – це залежність Ік = f(Uкб) є зворотньою віткою вольт-амперної характеристики р-n переходу. Величина струму колектора залежить не тільки від напруги колектора та бази, але й від струму емітера. Тому для транзистора визначається сімейство вихідних характеристик (рисунок 7.3).

І

І_е1

Ік І_е2

І_е3

0 І_кб

U_кб

Рисунок 7.3 – Сімейство вихідних характеристик транзистора.

Для визначення вихідних параметрів транзистора треба побудувати характеристичний трикутник.

На вхідних характеристиках при цьому іноді виникає потреба добудувати додаткову характеристику. Вихідними параметрами транзистора є наступні параметри:

3 . Коефіцієнт передачі струму, який показує, яка частина струму передається з вхідного у вихідне:

4. Вихідна провідність: