Ход работы

1. Определение статических характеристик транзисторов в схеме с общей базой.

За независимые переменные для снятия характеристик в схеме с общей базой принимаются входное напряжение (напряжение эмиттер – база) и выходное напряжение (напряжение коллектор – база). Схема для снятия характеристик приведена на рис. 4.

Рис. 4. Схема для снятия статических характеристик

транзистора с общей базой.

Входные характеристики (рис. 5) представляют собой зависимость при .

Рис. 5. Семейство входных характеристик

транзистора в схеме с общей базой.

Так как эмиттерный переход включен в прямом направлении, то при входная характеристика выходит из начала координат и подобна характеристике p-n-перехода, включенного в прямом направлении. С увеличением напряжения на участке эмиттер – база снижается высота потенциального барьера в эмиттерном переходе. Это приводит к увеличению инжекции дырок из эмиттера в базу и электронов из базы в эмиттер; поэтому ток эмиттера увеличивается.

Выходные характеристики (рис. 6) представляют собой зависимость при . На рис. 6 вправо от нуля по горизонтальной оси откладываются обратные коллекторные напряжения (отрицательные), а влево – прямые (положительные).

Рис. 6. Семейство выходных характеристик транзистора в схеме с

общей базой: а – при обратном напряжении на

коллекторном переходе; б – при прямом напряжении на

переходе.

Как известно, коллекторный ток выражается зависимостью

. Поэтому при и отрицательном напряжении на коллекторе в цепи последнего протекает обратный ток и характеристика представляет собой характеристику -перехода, включенного в обратном направлении.

Значение обратного тока зависит от числа неосновных носителей базовой и коллекторной областей. С ростом температуры резко возрастает, смещая вверх семейство выходных характеристик. Изменение коллекторного тока в свою очередь нарушает стабильность работы транзистора, повышает мощность, выделяемую в коллекторном переходе, что может привести к выходу транзистора из строя.

При появлении тока эмиттера и напряжения на коллекторе, равном нулю, в цепи последнего протекает значительный ток. Это объясняется тем, что электрическое поле коллекторного перехода перебрасывает в коллектор почти все дырки, инжектируемые эмиттером.

Если на коллектор подать обратное напряжение и увеличивать последнее, то коллекторный ток возрастет мало (при постоянном токе эмиттера). Малый рост тока можно объяснить тем, что с повышением незначительно уменьшается толщина базы и снижается возможность рекомбинации дырок с электронами в базе. Поэтому незначительно возрастет число дырок, достигающих коллекторного перехода, т. е. растет за счет увеличения коэффициента переноса .

При увеличении эмиттерного тока, т. е. при переходе к следующей характеристике, число дырок, достигающих коллекторного перехода, увеличивается и возрастает коллекторный ток .

При значительном напряжении на коллекторе происходит пробой коллекторного перехода, в результате которого возрастет коллекторный ток. Это обусловлено лавинным размножением носителей в коллекторном переходе.

Если на коллекторный переход подать прямое напряжение (рис. 6, б), то высота его потенциального барьера снизится и через него будет протекать прямой ток (дырки из коллектора будут инжектироваться в базу, а электроны – из базы в коллектор). Так как этот ток течет навстречу току, обусловленному дырками, инжектированными эмиттером, то результирующий коллекторный ток резко уменьшается до нуля.