Статические ВАХ транзистора в схеме с общей базой

ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
Лектор: ст. преподаватель Баевич Г.А.
Лекция 9
Статические ВАХ транзистора
1. Статические ВАХ транзистора в схеме с общей базой.
2. Статические ВАХ транзистора в схеме с общим эмиттером.
Статические ВАХ транзистора в схеме с общей базой
Входные
вольт-амперные
характеристики
зависимости
напряжения и тока входной цепи.
Выходные (коллекторные) вольт-амперные характеристики
зависимости напряжения и тока выходной цепи.
зависимость тока коллектора Iк от напряжения на коллекторе относительно
базы Uкб при фиксированном токе эмиттера Iэ : Iк = F(Uкб) Iэ = const
Статические ВАХ транзистора в схеме с общей базой
Iк = F(Uкб)
Iэ = const
I — сильная зависимость Iк от Uкб (нелинейная начальная область),
II — слабая зависимость Iк от Uкб (линейная область),
III — пробой коллекторного перехода.
Увеличение тока Iк обусловливается увеличением
коэффициента передачи тока α транзистора вследствие
возникающего эффекта модуляции толщины
базового слоя (эффекта модуляции базы), а
также роста тока Iк0 = F(Uкб).
Модуляция базы создает внутреннюю
обратную связь по напряжению в транзисторе.
Статические ВАХ транзистора в схеме с общей базой
Изменение тока Iк с изменением напряжения UК6 при Iэ = const, связанное с
изменением коэффициента α из-за эффекта модуляции базы, сопровождается
также изменением напряжения на эмиттерном переходе.
Изменение тока коллектора при проявлении эффекта модуляции базы
наблюдается не только за счет изменения коэффициента α, но и за счет
обратной связи, влияющей на ток эмиттера.
Дифференциальное сопротивление
коллекторного перехода:
rк(б) = dUкб / dIк│Iэ = const
Для маломощных транзисторов величина rк(б) составляет 0,5 - 1 МОм.
Iк = αIэ + Uкб / rк(б) + Iк0
зависимость коэффициента α от тока эмиттера
Статические ВАХ транзистора в схеме с общей базой
Входные характеристики транзистора в схеме ОБ представляют собой
зависимость Iэ = F(Uэб), Uкб = const и по виду близки к прямой ветви вольтамперной характеристики р-п-перехода.
Статические ВАХ транзистора в схеме с общим эмиттером
Напряжение на коллекторном переходе: Uкб = Uбэ – Uкэ
Выходные характеристики транзистора в схеме с ОЭ: зависимость
коллекторного тока Iк = F(Uкэ) при Iб = const
I — начальная область,
II — относительно слабая зависимость Iк от Uкэ,
III — пробой коллекторного перехода.
Статические ВАХ транзистора в схеме с общим эмиттером
I к = βI б +
U кэ
+ (1 + β ) I к 0
rк(б) /(1 + β )
β = Iк / Iб = α / (1 – α) — коэффициент передачи тока в схеме ОЭ
rк(э) = rк(б) / (1 + β), Iк0(э) = (1 + β)Iк0(э).
Iк = βIб + Uкэ / rк(э)+ Iк0(э)
Дифференциальное сопротивление rк(э) коллекторного перехода в схеме ОЭ в
1 + β раз меньше дифференциального сопротивления кк(б) в схеме ОБ и
составляет 30—40 кОм.
(1 – α)Iэ = Iко
Iэ = Iк0/(1 – α) = (1 + β)Iк0
Iк = αIэ + Iк0 = αIк0/(1 – α) + Iк0 = (1 + β)Iк0
При нулевом токе базы через транзистор в схеме ОЭ
протекает ток, называемый начальным или
сквозным током Iк0(э) = (1 + β)Iк0.
Статические ВАХ транзистора в схеме с общим эмиттером
Если
эмиттерный
переход
перевести
в
непроводящее состояние, т.е. подать напряжение Uбэ ≥
0, то ток коллектора снизится до Iк0 и будет
определяться
обратным
(тепловым)
током
коллекторного перехода, протекающим по цепи база —
коллектор. Область характеристик, лежащая ниже
характеристики, соответствующей Iб = 0, называют
областью отсечки.
Входные (базовые) характеристики транзистора отражают зависимость
тока базы от напряжения база — эмиттер при фиксированном напряжении
коллектор — эмиттер: Iб = F(Uбэ) Uкэ = const
При Uкэ = 0 входная характеристика соответствует прямой ветви
вольт-амперной характеристики двух p-n-переходов.
При Uкэ < 0 ток базы составляет малую часть тока эмиттера.
В токе Iб присутствует составляющая Iк0.