Материал: Tverdotila_elektronika

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

U , оскільки вихідна напруга U EK підтримується постійно. Але це приводить до зростання струму емітера I Å і зв’язаного з ним струму бази I Á .

Рисунок 3.27 – Статичні вхідні характеристики БТ зі спільним колектором

Вихідні характеристики транзистора зі спільним колектором IÅ f (UKE ) при IÁ const майже нічим не відрізняються від вихідних характеристик схеми зі спільним емітером, тому що IÅ IK , а U ÅK UKE .

3.2.4 Вплив 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 (3.10), зміна колекторного струму при постійному струмі емітера

dIK IEdh21Á dI0 .

104

Відносна зміна струму колектора

dI

 

 

I

 

 

 

dI

dh

I

 

dIÊÁ

 

 

K

 

 

E

dh

 

0

=

21Á

 

0

 

0

.

(3.39)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21Á

 

 

 

h21Á

IK

 

IÊÁ0

 

IK

 

IK

 

IK

 

 

Коефіцієнт передачі струму емітера h21Á від температури майже не залежить, тому температурна зміна h21Á не

впливає на дрейф характеристик. Другий доданок у формулі (3.39) визначає температурний дрейф характеристик, викликаний температурною зміною зворотного струму колектора

I ÊÁ :

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

(T ) I

 

(T )e

a(T T )

,

(3.40)

 

ÊÁ0

ÊÁ0

2 1

 

 

2

1

 

 

 

де IÊÁ

(T1) - зворотний струм при температурі T1 ;

 

0

 

 

 

 

 

 

 

IÊÁ

(T2 ) - зворотний струм при температурі T2 ;

 

0

 

 

 

 

 

 

 

a 0, 09 1K - для германію;

a 0,13 1K - для кремнію.

У практичних розрахунках вважається, що величина I ÊÁ0 подвоюється при зростанні температури на 10 С для

германієвих БТ і на 8 С - для кремнієвих БТ. Але вплив другого доданка формули (3.39) на температурний дрейф вихідних характеристик є незначним, оскільки для

більшості транзисторів I ÊÁ0 / IÊ 10 3 10 6 .

Саме тому температурні зміни вихідних характеристик БТ зі спільною базою невеликі (рис. 3.28).

Значно більшої температурної зміни зазнають вхідні характеристики.

U ÅÁ

Відомо, що I E I0 e Ò (U ÅÁ T ) ,

105

де I 0 - зворотний струм емітера, залежність якого від температури така сама, як і струму I ÊÁ0 .

IК

I

E

I

E

50o C

I

 

E

2 0 o C

IE 0

 

0

UКБ

 

Рисунок 3.28 – Температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільною базою

Унаслідок цього залежність емітерного струму від температури набирає вигляду

 

 

 

 

U ÅÁ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

E

(T ) I

(T )e Ò

ea(T2 T1) .

(3.41)

 

2

1

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

Тому збільшення температури супроводжується зростанням струму емітера і зміщенням вхідних характеристик у бік більших струмів (рис. 3.29).

Рисунок 3.29 – Температурний дрейф вхідних характеристик БТ зі спільною базою

Як правило, вважають, що при зміні температури на один градус характеристики зміщуються вліво на 1 - 2 мВ.

106

Схема зі спільним емітером

Для оцінки температурної зміни вихідних характеристик БТ у ССЕ визначимо повний диференціал від рівняння

(3.20):

dIK (IÁ IÊÁ0 )dh21E (1 h21E )dIÊÁ0 , dIÁ 0 , оскільки у вихідних характеристиках

Оскільки

h21E

 

h21Á

, то

 

h21Á

 

1

 

dh21E

 

d

 

h21Á

 

 

 

1 h21Á

dh21Á

 

dh21Á

Отже,

 

(1 h21Á )2 .

 

 

 

(3.42)

I Á = const.

dI

K

 

 

 

IÁ I

(1 h

)2 dh

(1 h

 

I

 

dI

 

 

 

 

 

0

)

 

0

 

0

.

 

 

 

ÑÑÅ

 

 

 

 

IK

 

 

IK

12E

21Á

12E

 

IK

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

Оскільки

1 h

 

 

h21Å

 

і

(I

 

I

 

 

)h

 

 

I

 

, то врешті

 

 

Á

ÊÁ

 

 

Å

 

 

 

 

 

 

21E

 

 

 

 

 

 

 

21Å

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h21Á

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отримуємо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dI

K

 

 

 

 

(1 h

dh

 

 

I

 

dI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

21Á

 

0

 

 

0

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

K

 

 

ÑÑÅ

 

 

12E

 

h

 

 

 

 

I

K

 

I

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21Á

 

 

 

 

 

 

 

dIK

 

 

 

(1 h

)

IK

.

(3.43)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IK

 

 

ÑÑÅ

12E

 

IK

 

 

 

 

З цього виразу бачимо, що температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільним емітером в (1 h21E )

разів більший, ніж у ССБ. Це суттєвий недолік схеми зі спільним емітером (рис. 3.30).

107

Рисунок 3.30 – Вплив температури на вихідні характеристики БТ зі спільним емітером

Вхідні характеристики БТ у ССЕ також зазнають змін при зміні температури (рис. 3.31). Збільшення температури викликає зростання струмів IÊÁ0 та IÁðåê , які спрямовані у

колі бази назустріч один одному. Тому вхідні характеристики, зняті при різних температурах, перетинаються при малих струмах бази (т. IÁ0 на рисунку 3.31).

Рисунок 3.31 – Вплив температури на вхідні характеристики БТ зі спільним емітером

3.2.5 Граничні режими транзистора

При кімнатній температурі іонізовані всі атоми домішок і невелика частина атомів основної речовини НП (чистого НП). Завдяки цьому, в емітерній, колекторній і базовій

108