Статические характеристики для схемы с общим эмиттером

1. Семейство входных статических характеристик представляет собой зависимость . Вид этих характеристик показан на рис. 3.10.

При = 0 эта характеристика представляет собой прямую ветвь вольт-амперной характеристики эмиттерного перехода. При этом коллекторный переход оказывается включенным в прямом направлении на напряжение источника (рис. 3.11, а).

При включении источника ( < 0) характеристика пойдет несколько ниже предыдущей, т.к. в случае = 0 (рис. 3.11, б) источник отсутствует и через коллекторный переход протекает маленький обратный ток под действием источника , направление которого в базе противоположно тому, когда включен источник .

При включении ( > 0) этот ток будет уменьшаться, т. к. в цепи его протекания и будут включены встречно, а затем он перейдет через ноль и будет возрастать в положительном направлении под действием . Однако в справочной литературе этим малым значением тока пренебрегают, и входные характеристики представляют исходящими из начала координат.

3. Выходные статические характеристики (рис. 3.12) представляют собой зависимости .

При = 0 эта характеристика представляет собой обратную ветвь вольт-амперной характеристики коллекторного перехода. При > 0 характеристики имеют большую крутизну в области малых значений , т.к. при условии < (рис. 3.11, а), коллекторный переход включен в прямом направлении; поэтому сопротивление его незначительно и достаточно небольшого изменения напряжения на нем, чтобы ток изменился значительно. Более того, при = 0 все характеристики кроме начальной ( = 0), исходят не из начала координат, а ниже (рис. 3.13), так как ток коллекторного перехода в этом случае является прямым и имеет направление противоположное по отношению к обычному току коллектора.

Но этим маленьким смещением характеристик пренебрегают и в справочниках представлены характеристики, исходящие из начала координат. При больших значениях характеристики идут значительно положе, так как практически все носители, инжектированные из эмиттера в базу, принимают участие в образовании коллекторного тока и дальнейшее увеличение не приводит к пропорциональному росту тока . Однако небольшой наклон характеристики все же имеется, так как с увеличением увеличивается ширина коллекторного перехода, а ширина базовой области, с учетом ее и без того малой величины, уменьшается. Это приводит к уменьшению числа рекомбинаций инжектированных в базу носителей и, следовательно, к увеличению количества носителей, переброшенных в область коллектора. Кроме того, по этой же причине несколько снижается базовый ток , а поскольку характеристики снимаются при условии = const, то при этом необходимо несколько увеличивать напряжение , что приводит к некоторому возрастанию тока эмиттера и, следовательно, тока коллектора . Еще одной причиной некоторого роста Iк является то, что с увеличением возрастает и та его часть, которая приложена к эмиттерному переходу в прямом направлении. Это тоже приводит к некоторому увеличению тока эмиттера и, следовательно, тока коллектора .

Статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим коллектором, аналогичны характеристикам транзистора с общим эмиттером.

Две оставшиеся статические характеристики – характеристика обратной связи по напряжению (3.24) и характеристика передачи по току (3.25) могут быть построены для всех схем включения транзистора из его входных и выходных характеристик. Пример такого построения для схемы с общим эмиттером для транзистора КТ201Б представлен на рис. 3.14.

В первом квадранте размещаются выходные статические характеристики транзистора . В третьем квадранте размещено семейство входных характеристик , снятые для фиксированных значений напряжения 0. В справочниках чаще всего даются эти характеристики для значений = 0, = 5 В. Тогда, откладывая влево от начала координат по оси абсцисс токи базы , можно построить характеристику передачи по току . Для этого из точки = 5 В восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с выходными характеристиками (точки 1, 2, 3, 4, 5, 6), а затем проецируем эти точки до пересечения с перпендикулярами, соответствующими базовым токам, при которых сняты выходные характеристики ( = 0,06; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 мкА). По этим точкам пересечения и строим искомую характеристику .

Аналогично для = 2 В. А теперь можно построить характеристики обратной связи по напряжению: . Для этого, задавая дискретные значения напряжений на оси абсцисс и восстанавливая из этих точек перпендикуляры, переносим точки пересечения с соответствующими выходными характеристиками в четвертый квадрант, используя при этом в качестве переходной характеристику = f () и характеристику входную = f (). При этом считаем, что при > 5 В

все входные характеристики идут настолько близко друг к другу, что практически сливаются с характеристикой при = 5 В.

3 .5. Эквивалентные схемы транзистора

Реальный транзистор при расчете электронных схем можно представить в виде эквивалентной схемы (рис. 3.15). Здесь оба электронно-дырочных перехода, эмиттерный и коллекторный, представлены диодами VD1 и VD2, а их взаимодействие учитывается генераторами токов, которые генерируют токи: – в нормальном включении ( – коэффициент передачи транзистора в нормальном включении); – в инверсном включении ( – коэффициент передачи по току в инверсном включении).

Собственные сопротивления различных областей транзистора учитываются сопротивлениями: – сопротивление эмиттерной области, –сопротивление базы, – сопротивление коллектора. Рассмотренная схема, является эквивалентной схемой транзистора по постоянному току, так как не учитывает ряда факторов, оказывающих существенное влияние на переменную составляющую.

Поскольку транзистор в большинстве случаев усиливает сигналы переменного тока, то в этом случае его эквивалентная схема будет несколько иной (рис. 3.16).

Здесь –динамический коэффициент передачи по току;

– динамическое сопротивление эмиттера;

– динамическое сопротивление коллектора;

– динамический коэффициент внутренней обратной связи по напряжению; – объемное сопротивление базы; – ёмкость коллекторного перехода.

Дата добавления: 2015-06-04