Выходные характеритики транзистора с общей базой

Выходные характеристики - зависимость выходного тока от выходного напряжения: i_k(U_k). Так как ток коллектора i_k,практически не зависит от U на коллекторе, то R_вых= »∞.Это основное применение в схеме с общей базой.

В

p

n

p

ключение транзистора по схеме с общим эмиттером.

i_k

i_k

i_в

Uвх

Eк

Eк

+

-

Iк

Iб

Iб

Iэ

Входная цепь:”+”Е_б Э Б U_вх ”-“источника.

Выходная цепь: :”+”Е_к Е_б Э _k ”-“Е_к.

Входной смысл подается на базу ,а выходной снимается с сопротивления в цепи коллектора.

R_k переходы смещены: ЭБ- прямое напряжение БК- обратное напряжение

Как происходит усиление в схеме с ОЭ?

(*) i_э=i_б+i_к- по первому закону Кирхгофа.

λ-коэффициент передачи тока эмиттера.

λ = ,u_m=const. λ≈1

(**)дифференцируем по i_к по U_к=const = =1+ , = ,U_к=соnst.

коэффициент передачи тока базы. Физический смысл : коэф. усиления по току.

β = Так база старается сделать как можно меньше i_б 0.

U_вх попадает на переход эмиттер базы.

U_вх-ЭБ

I_э сильно зависит от напряжения(от U_вх),еще переход ЭБ смещен в прямом направлении.

I_э(U_вх)≈i_к(U_вх).

Сопротивление входной цепи.

R_вых=R_бк+R_к≈ R_бк

От R_к ток коллектора i_к, почти не зависит, так как в выходной цепи у нас есть R_бк, который смещен в обратном направлении.

U_вых=i_кR_к

Выходной сигнал сильно зависит от входного, благодаря i_к,с другой стороны он велик благодаря R_к.

К_u= К_u= = - усилитель по напряжению.

Вывод: в этой схеме есть усиление по току, напряжению и мощности.

Какие существуют характеристики для этой схемы?

Для схем R_общ эмиттером(рис2).

Входные характеристики - это зависимость i_б от U_б при U_к=const.

Д аже U_к слабо влияет на выходные характеристики U_б=U_вх

Выходные характеристики - это зависимость i_к от U_к, при i_б=const/

I_б3 i_б2 i_б1 0

Наклон характеристик значительно больше, чем в схеме с общей базой, то есть выходное напряжение не столь велико, чем в схеме с общей базой. При одинаковых приращениях i_б ,приращение i_к будут не одинаковы (искажены).Характеристики не доходят до оси ординат.

Полевые транзисторы.

В полевых транзисторах выходным током управляет входное напряжение. Полевой транзистор так же называют униполярным, подчеркивая тем самым, что рабочий ток в нем обусловлен носителями заряда одного знака. Величина этого тока изменяется под действием перпендикулярного к его направлению электрического поля создаваемого входным сигналом. В зависимости от физической структуры, полевые транзисторы делятся на две группы:

1.с управляющим р-n переходом;

2.управляемые изолированным переходом(затвором)

Рассмотрим полевой транзистор с управляющим p-n переходом.

Транзистор называется n-полярным, если в качестве носителей тока служат электроны и р- канальным если дырки.

И- исток n⁺

С- сток

З- затвор

n⁺- полевой проводник, сильно легированный.

С(-)

З(+)

И

n +

Р

n- подложка

В n-полупроводниках есть канал p-типа. На сток подается отрицательное напряжение, идёт ток. Переход p-n⁺ должен быть смещён в обратном направлении, чтобы ток через него не шёл. В этом случае i-затвора очень мал или i_з=0.

Увеличение напряжения на затворе приводит к увеличению ширины

p-n перехода. Он расширяется в сторону канала, ширина канала уменьшается, сопротивление канала увеличивается, ток стока уменьшается.

U_з =>d_pn d_k R_k i_k

Ток затвора практически равен 0,то есть входное сопротивлении очень велико.

ic

+Uз

+Uз

Основные характеристики полевого транзистора

1. – крутизна (характеристики)

2. –внутреннее сопротивление (выходное сопротивление в режиме управляемого источника тока)

От чего зависит ток стока?

, тогда дифференц .

тогда

- коэффициент усиления направления.

Эти параметры связаны равенством:

-уравнение Бракгаузена

Полевые транзисторы с изолированным каналом

Их разделяют на:

МОП-транзисторы (металл, оксид, полупроводник) или МДП-транзисторы

(металл, диэлектрик, полупроводник)

К анал может быть встроенным или индуцированным

Чтобы шел ток, на С подаем «+» и напряжение U. На затвор подаем «-» , тока затвора нет, он =0

Пусть и -растет

Пусть -растет ,

-в 0 не обращ

Числовые характеристики такие же как у транзистора с управляющим

–режим обеднения . -режим обогащения.

Эти транзисторы работают как при «+»ых, так и при «-»ых сигналах.

Полевой транзистор с индуцированным каналом.

Металлический затвор и полупроводниковый токовый канал образуют конденсатор.. Изменение напряжения, приложенного к такому конденсатору вызывает значительное перераспределение зарядов в его полупроводниковом электроде, ведущие к изменению проводимости канала.

Канал м.б. создан технологическим путем или образован поданным на затвор напряжением.

В первом случае его называют встроенным, а во втором индуцированным.

Усилительные свойства полевого транзистора полностью определяются семейством выходных статических характеристик, снятых в схеме с общим истоком.

Выделяют 2 области:

1)Малых напряжений - стоковый ток пропорц. напряжению сток-исток и транзистор можно рассмотреть как резистор, управляемый напряжением .

2)Больших напряжений – когда , почти не зависит от и транзистор ведети себя как источник тока управляемый тем же .

При каком то , вблизи затвора проявляется проводящий канал, т.е. появляется

окислитель

При , т.к. один из смещен в обратном направлении.

Пусть >0 вблизи затвора появляется проводящий канал, т.е. появляется ток стока.

-пороговое напряжение.