Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ткаченко_Ф_А_Техническая_электроника_00.DOC
Скачиваний:
150
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
17.57 Mб
Скачать

3.3. Токи в транзисторе

Согласно рис. 3.3 ток эмиттера имеет две составляющие: электронную и дырочную

. (3.5)

Обратный ток коллектора в цепи базы противоположен току рекомбинации

; . (3.6)

Ток коллектора имеет две составляющие: управляемый ток и обратный ток

. (3.7)

С учетом уравнений (3.5) – (3.7) получаем

. (3.8)

Это выражение устанавливает связь между токами транзистора. Оно справедливо для любой схемы включения и удовлетворяет первому закону Кирхгофа.

В активном режиме токи коллектора и эмиттера почти равны, а ток базы равен их разности. Коллекторный ток практически не зависит от напряжения на коллекторном переходе. Даже поля контактной разности потенциалов достаточно для экстракции всех электронов, достигших коллекторного перехода. Поэтому дифференциальное сопротивление коллекторного перехода очень велико (переход включен в обратном направлении). В цепь коллектора можно включать нагрузку с достаточно большим сопротивлением , практически не изменяя ток коллектора (рис. 3.3,б). Дифференциальное сопротивление прямосмещенного эмиттерного перехода очень мало . При изменении входного (эмиттерного) тока на , практически на такую же величину возрастает коллекторный ток. Однако изменение потребляемой мощности в цепи эмиттера значительно меньше изменения мощности в выходной цепи , т.е. транзистор способен управлять большой мощностью в коллекторной цепи при небольших затратах мощности в эмиттерной цепи.

3.4. Статические характеристики

Статические характеристики транзистора устанавливают функциональную связь между токами и напряжениями транзистора. На практике наибольшее распространение получили статические характеристики, в которых в качестве независимых переменных приняты входной ток и выходное напряжение, и они описываются следующей системой уравнений:

(3.9)

Основными характеристиками этой системы уравнений являются

а) входная при = const;

б) выходная при = const.

Вспомогательные характеристики являются следствием входных и выходных:

в) характеристика прямой передачи при = const;

г) характеристика обратной связи при = const.

3.4.1. Статические характеристики в схеме с об входные характеристики

На рис. 3.4 представлена схема включения транзистора с общей базой. Семейство входных характеристик при = const представлены на рис. 3.5 и выражает зависимость входного напряжения от входного тока.

П ри входная характеристика представляет собой прямую ветвь вольт–амперной характеристики прямосмещенного эмиттерного перехода и может быть описана уравнением

. (3.10)

При увеличении по абсолютной величине напряжения на коллекторе входная характеристика смещается в область больших токов, за счет уменьшения ширины базы (эффект Эрли) и увеличения градиента концентрации неосновных носителей в ней. Это приводит к уменьшению рекомбинации носителей в базе и возрастанию тока эмиттера при неизменном напряжении . То, что коллекторное напряжение влияет на входную характеристику, свидетельствует о наличии в транзисторе внутренней обратной связи. Это вызвано следующими причинами:

1) увеличение абсолютной величины коллекторного напряжения уменьшает ширину базы (эффект Эрли) и рекомбинацию носителей в ней. При неизменном напряжении на эмиттерном переходе происходит увеличение градиента концентрации неосновных носителей в базе, увеличивается коэффициент переноса, что и обуславливает увеличение тока эмиттера;

2 ) внутренняя обратная связь возникает за счет падения напряжения на распределенном сопротивлении базы при протекании , что приводит к увеличению результирующего напряжения на эмиттерном переходе.