Материал: Tverdotila_elektronika
Вихідні характеристики
Вихідні характеристики БТ у ССБ – це графіки залеж-
ності IK f (UKÁ ) |
|
IE const |
, зображені на рисунку 3.16. |
|
|||
|
|
|
|
Ураховуючи вплив напруги U KÁ на зворотний струм |
|||
колектора, рівняння для струму колектора (3.10) можна записати у вигляді
|
|
|
|
|
|
|
UÊÁ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
K |
h |
I |
E |
I |
ÊÁ |
(å Ò |
1) . |
(3.35) |
|
|
21Á |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
Одержана формула описує вихідні характеристики при різних струмах емітера.
|
|
МП14 |
|
|
|
|
IК,mA |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
K max |
|
|
|
|
|
|
3,0 мА |
|
|
насичення |
3,0 |
|
|
|
2,5 мА |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2,0 мА |
|
|
2,0 |
|
|
|
1,5 мА |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Режим |
|
|
|
|
1,0 мА |
|
1,0 |
|
|
|
0,5 мА |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
IКБ |
IЕ 0 |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0,2 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
UКБ,В |
|
|
|
|
Режим відсічки |
||
|
|
|
|
|
||
Рисунок 3.16 – Статичні вихідні характеристики БТ зі спільною базою
Межею між режимом відсічки ( IÅ 0 ) і активним режимом ( IÅ 0 ) є характеристика при IÅ 0 , яка є зворотною гілкою ВАХ КП. При збільшенні негативної напруги U KÁ струм колектора швидко досягає значення
94
IÊÁ0 . Подальше зростання IÊ зумовлюється зростанням
струмів генерації та витоку КП. При деяких високих напругах U KÁ (для транзистора МП14 при IÅ 0 ці
напруги перевищують 15В) у КП виникає пробій, що супроводжується значним зростанням колекторного струму.
При IÅ 0 вихідні характеристики зменшуються в бік більших колекторних струмів на величину h21Á IE згідно з
формулою (3.35). У загальному випадку це зміщення має нееквідистантний характер, тобто однаковим приростам вхідного струму IE відповідають нерівні прирости
вихідного струму IK . Це явище викликане залежністю h21Á f (IE ) , зображеною на рисунку 3.6, яка свідчить, що статичний коефіцієнт передачі струму h21Á не є сталою
величиною для різних струмів емітера. Для більших колекторних та емітерних струмів пробій КП відбувається при менших напругах і може перетворитися в тепловий. З метою унеможливлення пробою режим роботи приладу треба вибирати нижче кривої максимально допустимої потужності PK max , що розсіюється колектором (пунктирна
гіпербола на рисунку 3.16).
При UKÁ 0 та IÅ 0 переходи транзистора вмикаються у прямому напрямі, і прилад переходить до режиму насичення. У цьому режимі різко зменшується IK , тому що
зростає інжекційна складова колекторного струму, яка компенсує керовану, екстракційну складову.
Характеристики прямої передачі
Це залежності IK f (IE ) UKÁ const (рис. 3.17). Вони ґрунтуються на рівняннях (3.10) або (3.35). З рівняння (3.35) бачимо, що при UKÁ 0 характеристика починається з
95
точки, яка є початком координат ( IÅ 0 , IK 0 ), а нахил
цієї характеристики визначається залежністю h21Á |
від IÅ . |
||||
При |
UKÁ 0 |
характеристика починається |
з точки |
||
IK IÊÁ |
, а |
зміна |
її нахилу зумовлюється залежністю |
||
0 |
|
|
|
|
|
h21Á f (UÊÁ ) |
(рис. 3.7). |
|
|
||
|
|
|
IК |
UКБ < 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UКБ = 0 |
|
|
|
IКБ0 |
|
|
|
0 |
IБ |
Рисунок 3.17 – Сім’я характеристик прямої передачі БТ зі спільною базою
Характеристику прямої передачі можна одержати з сім’ї вихідних характеристик, фіксуючи U KÁ .
Характеристики зворотного зв’язку
Сім’я характеристик зворотного зв’язку
UEÁ f (UÊÁ ) |
IE const |
|
показана на рисунку 3.18.
При збільшенні U KÁ зменшується активна ширина бази транзистора , і за рахунок зростання градієнта концентрації дірок у базі (див. рис. 3.14) зростає струм IÅ .
Для підтримання його постійного значення, як того вимагають умови зняття характеристик, потрібно зростання IÅ компенсувати зменшенням напруги U EÁ . Ця обставина зумовлює від’ємний нахил характеристик.
96
|
UЕБ |
|
|
I IV |
I III |
I II |
I I |
|
||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
E |
E |
E |
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I IV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I III |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UКБ |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.18 – Сім’я характеристик зворотного зв’язку БТ зі |
||||||||||
|
|
|
|
|
спільною базою |
|
||||
У базі |
транзистора |
зменшення U EÁ |
приводить при |
|||||||
збільшенні |
U ÊÁ |
до відновлення |
попереднього градієнта |
|||||||
концентрації дірок, тобто нахилу графіка |
pn f (x) (рис. |
|||||||||
3.19). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.19 – Розподіл концентрації дірок у базі при знятті характеристик зворотного зв’язку БТ зі спільною базою
3.2.2 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним емітером
Схему для зняття характеристик БТ у ССЕ показано на рисунку 3.20.
97
|
mA1 |
|
mA2 |
UЕБ =1В |
V1 |
V2 |
UКЕ = 30В |
+ |
|
|
+ |
Рисунок 3.20 – Схема для експериментального зняття характеристик БТ зі спільним емітером
Вхідні характеристики
Це залежність IÁ f (UÁÅ ) UÊÅ const (рис. 3.21).
Рисунок 3.21 – Статичні вхідні характеристики БТ зі спільним емітером
При UÊÅ 0 обидва p-n переходи транзистора
ввімкнено в прямому напрямі (рис. 3.22), і вхідна характеристика є прямою гілкою ВАХ двох паралельно ввімкнених переходів.
При UÊÅ 0 КП вмикається у зворотному напрямі, і в колі бази протікає струм
IÁ IÁðåê I ÊÁ0 (1 h21Á )IÅ IÊÁ0 . |
(3.36) |
При UÁÅ 0 (IE 0) струм бази має тільки |
одну |
складову – зворотний струм КП IÁ I ÊÁ . |
|
0 |
|
98