Главная Движение носителей электрических зарядов





Рис. 17.7

совпадают с характеристикой р-и-перехода, включенного в прямом направлении.

При увеличении абсолютного значения напряжения на коллекторе (I кБ I > 0) кривые незначительно смещаются влево и вверх и располагаются достаточно плотно, так как влияние 1/кб на ток /э мало. Оно проявляется только в том, чго при повыщении С/кб I увеличивается смещение коллекторного перехода, т. е. уменьшается толщина базы (на рис. 17.7, а расстояние между кривыми для разных значений показано значительно большим, чем реальное).

Уменьшение толщины базы вызьшает увеличение градиента кон-центращ1и неосновных носителей заряда базы (дырок, инжектированных из эмиттера), поэтому скорость прохождения дырками базы увеличивается, а следовательно, растет и ток эмиттера.

Следует обратить внимание на то, чго при 1/эб = О и 1/кб О ток эмиттера не равен нулю. В этом случае транзистор работает в режиме отсечки (1/кб < 0) или насьпцения (С/б > 0).

Входное сопротивление транзистора в схеме с ОБ г = = dU:3s/dls (при 1/кб = const) очень мало и составляет единицы - десятки ом, так как небольшое изменение напряжения эмиттера значительно влияет на высоту потенциального барьера эмиттерного перехода, включенного в прямом направлении, и, следовательно, на ток эмиттера.

Семейство выходных статических характеристик представляет собой зависимость 1 = f (/кб) при /э - const и показано на рис. 17.7, б.

При увеличении тока эмиттера ток коллектора увеличивается при заданном напряжении на коллекторе. При 1 = 0 через коллектор проходит обратный ток коллекторного перехода /к о, который практически не зависит от напряжения на коллекторе. При напряжении на коллекторе, равном нулю (1/кб = 0), /к О, так как ток эмиттера в этом случае не равен нулю. При прямом напряжении на коллекторном переходе (1/кб > 0) ток с изменением напряжения резко меняется - транзистор работает в режиме насьпцения.

Выходное сопротивление в схеме с ОБ rix = ЛиуШк (при 1э = const) очень велико, оно достигает единиц мегаом, так как изменение напряжения на коллекторе почти не влияет на ток коллектора,



Vk--0


Рис. 17.8

значение которого определяется током эмиттера и обратным током коллекторного перехода /о. На значение /о напряжение коллектора влияния не оказывает.

Входные и выходЕшю статические характеристики транзистора для-схеш»1 с ОЭ. Семейство входных статических характериапик представляет собой зависимости /б = /(бэ) при С/кэ = const и показано на рис. 17.8, я. Ток базы представляет собой алгебраическую сумму токов, один из которых вызван рекомбинацией носителей заряда эмиттера и базы (он пропорционален току эмиттера:), другой является обратным током коллекторного перехода. Чем болыпе напряжение С/бэ. тем больше ток базы, так как при увеличении прямого напряжения на эмигтерном переходе снижается потенциальный барьер. Преодолеть его в этом случае может большее число основных носителей заряда эмиттера (дьфок), и большее число их сможет рекомбинировать с электронами базы. Рекомбинационная составляющая тока базы, являясь частью тока эмиттера (хотя и незначительной), определяет характер входной характеристики, который близок к характеру входной характеристики для схемы с ОБ.

При увеличении абсолютного значения напряжения на коллекторе I [/кэ I ток базы уменьшается, характеристики смещаются вправо от характеристики при С/кэ = 0. Это объясняется тем, что ширина коллекторного перехода увеличивается, а поскольку он находится в основном в базе, ширина базы уменьшается, что вьпывает уменьшение рекомби-национной составляющей тока базы.

Входное сопротивление транзистора, включенного по схеме с ОЭ,

= dU/dls при Uks = const сравнительно мало, но гораздо больше, чем в схеме с ОБ (если считать ДС/бэ = Д7эб> то изменение тока базы Д/б будет значительно меньшим, чем изменение тока эмиттера Д/э в схеме с ОБ).

Семейство выходных статических характеристик представляет собой зависимости 7к=/({7кэ) при /б = const и показано на рис. 17.8,6. Выходные характеристики не пересекают оси ординат и практически сходатся в начале координат, так как при напряжении на коллекторе, равном нулю, ток коллектора практически равен нулю. В начальной части характеристики имеют большую крутизну. Это объясняется тем, что при напряжениях на коллекторе С/кэ> меньших по абсолютному



npuWC

--при esc

Ib=500mkA300 f / /I=5D0mkA


0 0.7 -Ug.B

0 10 30-U,s,B

Рис. 17.9

значению напряжения на базе С/бэ. коллекторный переход включен в прямом направлении (напряжешге на коллекторном переходе равно I {кэ1 - I Бэ1; см. рис. 17.3,6). Поэтому достаточно незначительно изменить напряжение U, чтобы ток сильно изменился.

Этот участок характеризуется малым выходным сопротивлением Vix = Дкэ/А/к- На участке С/кэ I > I Свэ I коллекторный переход смещен в обратном направлении, выходное сопротивление велико и составляет единицы - десятки килоом. При разомкнутой цепи базы в цепи коллектора проходит обратный ток, равный /ко(э) = (1 + Рсг)/ко-

Влияние темнературы иа характеристики транзистора. Температура окружающей среды существенно влияет как на входные, так и выходные характеристики транзистора (рис. 17.9, я, 6 соответственно). Это объясняется тем, что при увеличении температуры увеличивается энергия электронов, вследствие чего увеличивается концентрация свободных носителей заряда во всех областях транзистора, их подвижность и др. Особенно сильно возрастание температуры сказьшается на обратном токе коллекторного перехода /ко, который часто назьшают тепловым током.

Температурная нестабильность характеристик транзистора является их существенным недостатком.

§ 17.9. Параметры биполярных транзист(ов

Параметры малого сигнала (малосигнальвые). Малосигнальными называют параметры транзистора, используемого в усилительных устройствах для малых переменных токсв. Транзистор можно рассматривать как активный четырехполюсник (рис. 17.10). Используя теорию четырехполюсника, установим связь между входными и выходными токами и напряжениями транзистора через Н-парал1етры, которые описьшают зависимости и, = /(«i, Мг) и 12= /(«i, «г)- В общем случае транзистор является нелинейным элементом. Для бесконечно малых



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 [109] 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148


0.0663