Характеристики транзистора ввімкненого зі спільною базою

Для кожної схеми вмикання транзистора основними є дві вольт-амперні характеристики: вхідна і вихідна. Дві інші характеристики – характеристика передачі струму і характеристика зворотного зв’язку – застосовуються рідко і їх можна побудувати, маючи перші дві.

Вхідні вольт-амперні характеристики схеми з спільною базою

Вхідною вольт-амперною характеристикою транзистора називають залежність струму емітера від напруги емітер-база при постійній напрузі на колекторі.

При відсутності зовнішньої напруги між базою та колектором (U_КБ=0, коротке замикання) і при зміні напруги на вході емітер-база вольт-амперна характеристика повністю відповідає характеристиці прямого включення діоду, тому що при відсутності напруги на колекторі в базі не відбувається рекомбінація носіїв заряду і не створюється інший струм.

Рисунок 25 Вхідні вольт-амперні характеристики для схеми ввімкнення транзистора з спільною базою

При збільшенні напруги між базою і колектором ( U_КБ0 ) в даній системі координат вольт-амперні характеристики будуть зміщуватися вниз до осі струмів за рахунок двох явищ, які відбуваються в базі:

1. збільшується ширина колекторного p-n-переходу, зменшується активна ширина бази і зменшується число рекомбінованих пар носіїв заряду

2. це призводить до збільшення градієнту концентрації носіїв заряду в базі, що приведе до збільшення інжекції носіїв із емітера в базу.

При U_Е=0 через перехід також буде проходити деякий струм, обумовлений дією колекторного переходу, і для того, щоб І_Е був рівний нулю, емітерний перехід треба ввімкнути в зворотному напрямі.

Вихідні вольт-амперні характеристики схеми з спільною базою

Вихідною вольт-амперною характеристикою називають залежність струму колектора від напруги колектор-база при постійному струмі емітера.

При І_Е=0 (розімкнуте коло емітер-база) вольт-амперна характеристика транзистора повторює характеристику зворотно ввімкненого p-n-переходу і при не великій напрузі струм колектора І_К досягає насичення і стає рівним зворотному струму переходу І_КБо.

Рисунок 26 Вихідні вольт-амперні характеристики схеми з спільною базою

При підключенні напруги між базою та емітером і при зростанні струму емітера І_Е буде збільшуватися струм колектора І_К відповідно до рівняння

І_К= І_КБо+α І_Е

В активній області характеристики транзистора, ввімкненого по схемі з спільною базою, будуть лінійними, розташовані на одній відстані одна від одної при однаковому прирощенні струму емітера. Це пов’язано з тим, що коефіцієнт передачі по струму α мало залежить від температури. При U_K=0 через колекторний перехід буде проходити струм, обумовлений градієнтом концентрації носіїв в базі, викликаний струмом емітера. Для того, щоб струм колектора І_К був рівний нулю, його треба ввімкнути в прямому напрямі, тобто транзистор перевести в режим насичення. Напруга на колекторі U_K, при якій струм колектора рівний нулю І_К=0, визначає залишкову напругу транзистора при роботі в ключовому режимі.