+- |
UЕБ |
Рисунок 3.22 – БТ зі спільним емітером при U ÊÅ 0
При збільшенні напруги |
U ÁÅ |
починає зростати струм |
|||||
IE , а разом з ним – рекомбінаційна складова струму бази |
|||||||
IÁ ðåê |
(1 h21Á )IÅ . Струм |
IÁ зменшується за модулем, |
|||||
оскільки IÁ |
ðåê |
спрямований у колі бази |
назустріч |
I ÊÁ . |
|||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
При |
деякій |
напрузі U ÁÅ |
струм |
бази |
дорівнює |
нулю. |
|
Подальше зростання струму бази зумовлене зростанням рекомбінаційної складової IÁ ðåê , яка починає перевищувати
зворотний струм колектора I ÊÁ0 .
Унаслідок того, що струм I ÊÁ0 невеликий, на більшості
характеристик БТ зі спільним емітером у довіднику області негативних струмів бази не зображають.
Вихідні характеристики
Це залежності IK f (UKE ) |
|
IÁ const |
(рис. 3.23). |
|
|||
|
|
|
|
Межею між РВ та АР є характеристика, що знята при |
|||
струмі бази IÁ I ÊÁ . Це |
|
обумовлено особливостями |
|
0 |
|
|
|
вхідних характеристик схеми зі спільним емітером, тобто
тим, що IÁ I ÊÁ |
лише при позитивних напругах U ÁÅ (у |
||
0 |
|
|
|
режимі відсічки). Вихідна характеристика при |
IÁ 0 |
||
відповідає випадку, коли |
|
|
|
|
(1 h21Á )IÅ |
IÊÁ . |
(3.37) |
|
|
0 |
|
|
99 |
|
|
Рисунок 3.23 – Статичні вихідні характеристики БТ зі спільним емітером
При цьому зростання негативної напруги U KÅ приводить до збільшення напруги U ÁÅ , при якій зберігається
умова (3.37), як це випливає з сім’ї вхідних характеристик (рис. 3.21). Остання обставина викликає зростання
емітерного IÅ |
і, як наслідок, колекторного IK |
струмів. |
||||||||||
При подальшому |
збільшенні |
струму |
IÁ |
вихідні |
||||||||
характеристики змінюються за законом |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
U ÊÁ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
K |
h |
I |
Á |
(1 h |
)I |
ÊÁ0 |
(e T 1). |
(3.38) |
|||
|
21E |
|
21E |
|
|
|
|
|
|
|||
Нееквідистантність зміщення характеристик у бік більших струмів колектора зумовлена характером залежності h21E f (IÁ ) (рис. 3.24).
Характер проходження вихідної характеристики БТ при фіксованому струмі бази IÁ 0 пояснюється наступним
чином. При UÊÅ 0 за рахунок того, що потенціал бази
нижчий, ніж однакові потенціали емітера і колектора, ЕП і КП увімкнено в прямому напрямі, і БТ перебуває у РН.
100
Рисунок 3.24 – Залежність h21E f (IÁ )
Тепер, якщо збільшувати негативний потенціал на колекторі (UÊÅ 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 |
UÊÅ 0 |
до настання |
рівності |
|||||
|
UKE |
|
|
|
UÁÅ |
|
струм |
I Ê різко |
зростає за |
рахунок |
|
|
|
|
|||||||
розсмоктування дірок, що нагромадились у базі в РН. При виконанні рівності UKE UÁÅ транзистор переходить до
АР, зростання колекторного струму сповільнюється, що на характеристиках рисунка 3.23 відповідає початку пологої ділянки. Важливим є те, що нахил вихідних характеристик БТ зі спільним емітером на пологій ділянці більший за нахил відповідних характеристик БТ зі спільною базою, тобто у ССЕ струм I Ê зростає при збільшенні колекторної
напруги швидше, ніж у ССБ. Це зумовлено двома причинами.
1 Напруга U ÊÅ , на відміну від вихідної напруги U ÊÁ у ССБ, розподіляється між ЕП та КП, а не прикладена лише до КП. Тому при збільшенні U ÊÅ дещо зростає й напруга U ÁÅ , що приводить до збільшення емітерного I Å , а отже, і колекторного I Ê струмів.
101
2 Зростання негативної напруги U ÊÅ 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 IÁ I (1 h21Á )I E саме постійним. Тому зменшення
струму бази можна компенсувати збільшенням струму емітера I Å (за рахунок збільшення напруги U ÁÅ ). А ця обставина викликає додаткове зростання колекторного струму I Ê .
|
Характеристики прямої передачі |
Характеристиками прямої передачі є залежності |
|
IK f (IÁ ) |
UKE const (рис. 3.25). |
Рисунок 3.25 – Характеристики прямої передачі БТ зі спільним емітером
Реальні характеристики відрізняються від лінійних, і їх нахил деякою мірою залежить від напруги U ÊÅ . Швидкість
зростання I Ê із зростанням струму бази зменшується. Це зумовлено залежністю h21E f (IÁ ) (рис. 3.24). Знаходження характеристики прямої передачі при U ÊÅ у
102
від’ємному квадранті пояснюється тим, що в РН колектор-
ний струм БТ має напрям, протилежний напряму I Ê |
в АР. |
|||||
Характеристики зворотного зв’язку |
|
|||||
Залежності IÁ f (UKÅ ) |
|
IÁ |
const |
показано |
на |
рисунку |
|
||||||
|
|
|
|
|
||
3.26. Збільшення напруги U ÊÅ |
приводить до |
зменшення |
||||
активної ширини бази , зменшення струму бази. Для підтримання постійного значення I Á потрібно збільшувати
емітерний струм I Å , підвищуючи напругу U ÁÅ .
Рисунок 3.26 – Характеристики зворотного зв’язку БТ зі спільним емітером
3.2.3 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним коллектором
Вхідні характеристики БТ у ССК IÁ f (UÁÊ ) |
|
UEK const |
|
||
|
показано на рисунку 3.27.
При UÁÊ UEK ЕП включено у зворотному напрямі і через базу протікає лише зворотний струм колектора I ÊÁ0 . При UÁÊ ЕП відкривається, струм бази змінює свій напрям і збільшується при зменшенні напруги U ÁK . Це відбувається тому, що при зменшенні U ÁK зростає напруга
103