Биполярный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером. Статистические характеристики, параметры

Биполярный транзистор – трехэлектродный полупроводниковый прибор, имеющий в своей структуре два взаимодействующих p-n перехода и предназначенный, в частности, для усиления электрических сигналов. Соответственно, в состав транзистора входят три последовательно расположенных слоя полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают n-p-n и p-n-p транзисторы. Наиболее широко распространен первый тип в связи с возможностью работы в более высокочастотной области, так как в них основную роль играют электронные токи. В биполярном транзисторе, в отличие от других разновидностей транзисторов, основными носителями являются и электроны, и дырки (от слова «би» – «два»). Выводы (металлические электроды) от слоев транзистора обозначаются начальными буквами названий соответствующих слоев (К, Б, Э). Напряжение на выводах, взятые по отношению к потенциалу земли, обозначаются буквенными индексами соответствующего слоя: UК, UБ и UЭ − напряжения на коллекторе, базе и эмиттере.

В качестве основной принята схема включения, в которой общим электродом для входной и выходной цепи является эмиттер. Это так называемая схема включения биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Для такой схемы входной контур проходит через переход база – эмиттер и в ней возникает ток базы:

(1.3)

Малое значение тока базы во входном контуре и обусловило широкое применение схемы с ОЭ.

Статические характеристики биполярного транзистора

Между токами и напряжениями существует связь, которую можно представить в виде: Ik=f(Uкб, Uэб), Iэ=f(Uкб, Uэб) (1.4) Система из 4-х приведенных независимых уравнений показывает, что при любых 2-х заданных из шести неизвестных параметров транзистора (Uкб, Uэб, Uкэ, Ik, Iэ, Iб) могут быть однозначно определены 4, т.е. заданием любого из этих 2-х полностью определяется режим работы транзистора. Статической характеристикой называют зависимость тока электрода транзистора от одного из аргументов при фиксированном значении другого и медленном уменьшении варьируемых величин, при котором режим работы практически сохраняется статически. Каждая точка такой характеристики соответствует определенному статическому режиму транзистора.   Входные характеристики Рис.3.Семейство входных характеристик. Входная характеристика транзистора при начинается из начала координат, при увеличении по модулю напряжения база-эмиттер ток базы изменяется по экспоненциальному закону и напоминает прямую ветвь вольтамперной характеристики двух параллельно включенных электронно-дырочных переходов /5/. Рис.4. Диаграмма токов в транзисторе при . Входные характеристики транзистора, снятые при различных температурах, пересекаются в области малых положительных токов базы (рис.3б). Пересечение характеристик объясняется тем, что ток базы имеет положительную и отрицательную компоненты, каждая из которых увеличивается при увеличении температуры. 3.2. Выходные характеристики Выходными характеристиками биполярного транзистора в схеме включения с общим эмиттером называются зависимости тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при постоянном значении тока базы. Формально выходные характеристики биполярного транзистора в схеме включения с общим эмиттером записываются в виде функционального уравнения . Схема включения транзистора для снятия выходных характеристик соответствует рис.1. Отличительной особенностью транзистора в схеме включения с ОЭ является то, что он может управляться не только положительным, но и отрицательным входным током в диапазоне . При , что соответствует случаю , в цепи коллектора протекает неуправляемый ток коллекторного перехода .

Поиск по сайту: