1.2.2. Режим запирания

В этом режиме транзистор не проводит ток и говорят что транзистор «закрыт». Соответствует положению «выкл.» электрического ключа. Режим запирания подразделяется на режимы активного и пассивного запирания и режим с «оборванной базой».

Режим активного запирания

К

Рис.1.7

оммутатор Кт переводится в положение 4. Схема рис 1.4 примет вид приведенный на рис 1.7. Для обеспечения режима активного запирания, при котором ток коллектора I_к принимает минимальное значение, равное I_ко(б), а рабочая точка занимает положение 4 на ВАХ (рис.1.6), необходимо обеспечить обратное смещение эмиттерного перехода, то есть обеспечить обратное напряжение (U_бэ<0 для транзистора n-p-n структуры) на эмиттерном переходе. При этом тепловой ток коллектора I_ко(б) проходит по цепи +E_пит – R_н – коллектор–база – R_б – E_зап – общий провод. Поскольку тепловой ток создает на R_б падение напряжения , способствующее отпиранию транзистора, то необходимо определить допустимые значения величины ЭДС E_зап , при которой будет обеспечиваться обратное смещение эмиттерного перехода.

Составим уравнение для входного контура, используя 2-й закон Кирхгофа. При обходе контура по часовой стрелке получим:

или с учетом замены получим: . После преобразований . Поскольку активное запирание транзистора обеспечивается при обратном напряжении на эмиттерном переходе U_бэ<0 было отрицательным, т.е. . Поэтому для его создания необходимо выполнение условия .

Режим с оборванной базой

Коммутатор Кт переводится в положение 3. Схема( рис1.4) принимает вид приведенный на рис 1.8. В режиме с оборванной базой I_ко(б) проходит по цепи +E_пит – R_н – коллектор–база и далее по цепи база-эмитер –общий провод и, подобно всякому базовому току, усиливается в β раз, поскольку вызывает прямое смещение эмиттерного перехода. Поэтому ток коллектора I_ко(э)=( β+1)I_ко(б), а рабочая точка занимает положение 3 на ВАХ (рис.1.6).

Режим с оборванной базой в ряде случаев может привести к выходу транзистора из строя, что характерно для высоковольтных транзисторов. При высоких напряжениях (сотни вольт) происходит существенное повышение выделения тепла на транзисторе, т.к. мощность тепловыделения значительна. В следствие чего увеличивается тепловой ток I_ко(б) и, соответственно

I_ко(э)=( β+1)I_ко(б). Это приводит к дальнейшему увеличению выделяемой мощность на транзисторе . Процесс лавинообразно нарастает и транзистор выходит из строя. Для надежной работы транзистора применяют режим пассивного запирания.

Режим пассивного запирания

К оммутатор Кт переводится в положение 2. При этом часть тока I_ко(б), проходившая в случае с «оборванной базой» через эмиттерный переход, проходит на общий провод через резистор R_б . Поскольку ток через базу-эмиттер снижается, то снижается и ток коллектора I_к. В этом режиме рабочая точка находиться в положении 2 на ВАХ транзистора (рис. 1.6). Значение допустимой величины сопротивления, включаемого между базой и эмиттером транзистора, можно найти в справочной литературе.

а. б.

Рис 1.8