Зависимость коэффициента передачи по току от напряжения на коллекторе

Влияние режима работы биполярного транзистора и температуры окружающей среды на коэффициент передачи по току

В общем случае влияние режима работы биполярного транзистора и температуры окружающей среды описываются функционалом: β = F [ U_кэ, I_k, TْC ]. Чтобы выяснить влияние напряжения на коллекторе на значение коэффициента передачи по току, необходимо принять значение I_k и TْC постоянными величинами. Тогда функционал преобразуется к виду:
β = F [ U_кэ]_{Ik, TْC=const}. График зависимости β от напряжения на коллекторе представлен на рис.3.18.

Рис.3.18. Зависимость коэффициента передачи по току
от напряжения на коллекторе

Для пояснения графика рис.3.18 необходимо отметить что коэффициент β зависит от коэффициента передачи по току α в схеме включения с общей базой. А величина α в основном определяется коэффициентом переноса , характеризующим область базы:

; (3.19)

(3.20)

где w – толщина базы, L_p – длина диффузии дырок в базе(для транзистора p-n-p типа). В свою очередь толщина базы изменяется от величины напряжения на коллекторе вследствие эффекта модуляции толщины базы. В этом случае толщина базы записывается в виде:

, (3.21)

где w₀ – равновесная толщина базы при нулевом напряжении на коллекторе; l_k0 – равновесная ширина перехода коллектор – база; - модуль напряжения на переходе коллектор м- база.

Из выражения (3.21) видно, что ширина коллекторного перехода от напряжения U_кб изменяется нелинейно, поэтому при малых изменениях модуля напряжения будет больше изменение толщины базы и зависимость рис. 3.18 этот факт учитывает участком АВ. При б`ольших напряжениях на коллекторе зависимость β на рис.3.18 имеет линейный характер (участок ВС). Например, для транзистора p-n-p типа имеем при U_кб1= -2 В α₁=0,96, а при U_кб2= -30 В α₁=0,98. Тогда, β₁24, а β₂=48, то есть малым изменениям коэффициента α на участке ВС соответствует достаточно большие изменения коэффициента β. На участке СD зависимости рис.3.18 наблюдается лавинное размножение носителей заряда в коллекторном переходе, но этот режим входит в нерабочую область на выходных характеристиках биполярного транзистора и не используется в практических схемах.

Дата добавления: 2014-01-20