Материал: TTE_Lect1

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рисунок 7.11 – Статичні вхідні характеристики БТ зі спільним емітером

При UКЕ =0 обидва p n переходи транзистора ввімкнено в

прямому напрямі (рисунок 7.12), і вхідна характеристика є прямою гілкою ВАХ двох паралельно ввімкнених переходів.

Рисунок 7.12 – БТ зі спільним емітером при UКЕ =0

При UКЕ <0 КП вмикається у зворотному напрямі, і в колі бази проходить струм

IБ

IБрек

I КБ0 (1 h21Б )IЕ IКБ0 .

(7.4)

При UБЕ

0(IE

0) струм бази має тільки одну складову –

зворотний

струм

КП IБ

I КБ0 . При збільшенні напруги

UБЕ

починає зростати струм IE , а разом з ним – рекомбінаційна складова

81

струму бази IБрек (1 h21Б )IЕ . Струм IБ

зменшується за модулем,

оскільки IБрек

спрямований у колі бази назустріч I КБ0

. При деякій

напрузі UБЕ

струм бази дорівнює нулю. Подальше зростання струму

бази зумовлене зростанням рекомбінаційної складової

IБрек , яка

починає перевищувати зворотний струм колектора I КБ0 .

 

Унаслідок того, що струм I КБ0

невеликий,

на більшості

характеристик БТ зі спільним емітером у довіднику області негативних струмів бази не зображають.

Вихідні характеристики

Це залежності IK f (UKE / IБ ) const (рисунок 7.13).

Рисунок 7.13 – Статичні вихідні характеристики БТ зі спільним емітером

Межею між РВ та АР є характеристика, що знята при струмі бази IБ < - I КБ0 . Це зумовлено особливостями вхідних характеристик

схеми зі спільним емітером, тобто тим, що IБ <- I КБ0 лише при

82

позитивних

напругах

UБЕ (у режимі відсічення).

При подальшому

збільшенні струму IБ , вихідні характеристики змінюються за законом

 

 

UКБ

 

 

 

 

 

 

 

 

IK

h21E IБ

(1 h21E )IКБ0 (e T

1).

(7.5)

Зміщення характеристик у бік більших струмів колектора зумовлене характером залежності h21E f (IБ ) (рисунок 7.14).

Рисунок 7.14 – Залежність h21E f (IБ )

Характер проходження вихідної характеристики БТ при фіксованому струмі бази IБ 0 проявляється наступним чином. При

UКЕ =0 за рахунок того, що потенціал бази нижчий, ніж однакові

потенціали емітера і колектора, ЕП і КП увімкнено в прямому напрямі, і БТ перебуває в РН. Тепер, якщо збільшувати негативний потенціал на

колекторі (UКЕ <0), потенціальний бар’єр КП збільшується, інжекційна

складова колекторного струму спадає, а керований струм колектора за рахунок зростаючої екстракції дірок з бази до колектора збільшується.

При збільшенні напруги

UКЕ <0 до настання рівності

 

UKE

 

 

 

UБЕ

 

 

струм IК зростає

різко за рахунок розсмоктування дірок, що

нагромадились у базі

в

РН. При виконанні рівності

 

UKE

 

 

 

UБЕ

 

 

 

 

 

 

транзистор переходить до АР, зростання колекторного струму сповільнюється, що на характеристиках рисунка 7.13 відповідає початку пологої ділянки. Важливим є те, що нахил вихідних характеристик БТ зі спільним емітером на пологій ділянці більший за нахил відповідних

83

характеристик БТ зі спільною базою, тобто у ССЕ струм IК зростає

при збільшенні колекторної напруги швидше, ніж у ССБ. Це зумовлено двома причинами.

1 Напруга UКЕ , на відміну від вихідної напруги UКБ у ССБ,

розподіляється між ЕП та КП, а не

прикладена лише до КП. Тому при

збільшенні UКЕ дещо зростає й

напруга UБЕ , що приводить до

збільшення емітерного IЕ , а отже, і колекторного IК струмів.

2 Зростання негативної напруги UКЕ приводить до збільшення

товщини КП і зменшення активної ширини бази . Це приводить до зменшення рекомбінаційного струму бази, бо зменшується ймовірність рекомбінації дірок з електронами. Однак при одержанні вихідних характеристик БТ зі спільним емітером потрібно підтримувати струм

бази IБ IБрек

(1 h21Б )I E саме постійним. Тому зменшення

струму бази можна компенсувати збільшенням струму емітера IЕ (за рахунок збільшення напруги UБЕ ). А ця обставина викликає додаткове зростання колекторного струму IК .

7.1.3 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним колектором

Вхідні

характеристики

БТ

в

ССК

IБ f (UБК )/UEK

const показано на рисунку 7.15.

 

 

Рисунок 7.15 – Статичні вхідні характеристики БТ зі спільним колектором

84

 

При UБК UEK ЕП ввімкнено у зворотному напрямі,

і через

базу проходить лише зворотний струм колектора I КБ0 . При UБК UEK

ЕП відкривається,

струм бази змінюється при зменшенні напруги UБK .

Це відбувається тому,

що при зменшенні UБK зростає напруга U,

оскільки

вихідна

напруга UEK підтримується

постійно.

Але

це

приводить до зростання струму емітера IЕ і зв’язаного з ним струму

бази

IБ .

Вихідні характеристики транзистора зі спільним колектором

IЕ

f (UKE ) при

IБ const майже нічим не

відрізняються

від

вихідних характеристик схеми зі спільним емітером, тому що IЕ IK ,

аUЕK UKE .

7.1.4Вплив температури на статичні характеристики транзисторів

Температурна залежність вихідних або вхідних характеристик зумовлена зміною відповідно колекторного або емітерного струму при зміні температури.

Схема зі спільною базою У ССБ, згідно з рівнянням (6.10), зміна колекторного струму

при постійному струмі емітера

dIK IEdh21Б dh0 .

Відносна зміна струму колектора

 

dI

K

 

I

E

dh

 

dI

0

=

dh

21Б

 

 

I

0

 

dIКБ

0

.

(7.6)

 

IK

IK

21Б

 

IK

 

 

h21Б

IK IКБ0

 

 

 

Коефіцієнт

передачі

струму емітера

h21Б від

температури

майже не залежить, тому температурна зміна h21Б

 

не впливає на дрейф

характеристик. Другий додаток у формулі (7.39) визначає температурний дрейф характеристик, викликаний температурною

зміною зворотного струму колектора I КБ0 :

 

 

I

КБ0

(T ) I

КБ

(T )ea(T2 T1)

,

(7.7)

 

2

0

1

 

 

де IКБ0 (T1) - зворотний струм при температурі T1 ;

IКБ0 (T2 ) - зворотний струм при температурі T2 ;

85