Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Семейство выходных характеристик




Выходными характеристиками биполярного транзистора в схеме включения с общей базой называются зависимости тока коллектора от напряжения коллектор – база при постоянном токе эмиттера. Выходные характеристики приведены на рис.7.

Выходные характеристики в основном режиме работы биполярного транзистора в схеме включения с общей базой описываются соотношением

. (9)

При токе эмиттера, равном нулю () зависимость представляет собой характеристику обратносмещенного p-n перехода /5/(зависимость 1, рис.7). В этом случае в цепи коллектора протекает ток , где – тепловой ток или ток насыщения; – ток термогенерации; – ток утечки.

При токе эмиттера больше нуля () – зависимости 2 – 4, рис.7 – характеристика смещается вверх и влево относительно начала координат. При (рис.8) на объемном сопротивлении базы создается падение напряжения за счет тока рекомбинационных потерь базы
(1-α)IЭ , коллекторный переход оказывается обратносмещенным и работает в режиме экстракции. Ввиду этого для тока коллектора справедливо соотношение (9) и выходная характеристика транзистора соответствует точке A (зависимость 2, рис.7).

Рис.8. Схема включения транзистора при Uкб = 0

При увеличении обратного напряжения на коллекторном переходе ток коллектора на участке AВ несколько возрастает за счет тока и увеличения коэффициента передачи тока , вызванного эффектом модуляции толщины базы:

. (10)

С ростом уменьшается толщина базы W, увеличивается коэффициент переноса, а следовательно, и (10).

При подаче на коллекторный переход прямого напряжения коллектор сам инжектирует дырки в область базы, так как этот ток течет навстречу току инжекции из эмиттера, то результирующий ток в цепи коллектора с ростом прямого напряжения уменьшается. В точке C выходной характеристики при токе IЭ2 (рис.7) переход коллектор – база имеет нулевое смещение (в этой точке напряжение коллектор – база равно падению напряжения на объемном сопротивлении базы и суммарное напряжение на переходе равно нулю, поэтому неуправляемый ток коллекторного перехода отсутствует и общий ток коллектора определяется первым слагаемым выражения (9)). При дальнейшем увеличении прямого напряжения на коллекторном переходе его ток инжекции быстро возрастает, противодействуя току коллектора экстракции, и общий ток уменьшается до нуля (точка D на рис.7). Чем больше ток эмиттера, тем выше и левее смещается выходная характеристика (зависимости 3, 4, рис.7).

 

Рис. 9. Влияние температуры на выходные характеристики биполярного
транзистора в схеме включения с общей базой при IЭ1 =0:
T1= +20 ºC; --------- T2= +50 ºC

Увеличение напряжения на коллекторе выше некоторого допустимого значения приводит к резкому увеличению тока коллектора вследствие лавинного размножения носителей заряда в коллекторном переходе из-за разогрева коллекторного перехода за счет рассеивающейся на нем мощности . Область характеристик при и (область IV, рис.7) является нерабочей, так как в этой области происходит выход из строя транзистора. Область характеристик при токе называется режимом отсечки (область III). В этой области коллекторный и эмиттерный переходы обратно смещены. Область характеристик при положительном напряжении на коллекторе (область II) называется режимом насыщения. В этой области коллекторный и эмиттерный переходы прямо смещены. Область I называется режимом активного усиления – эмиттерный переход – прямосмещенный, а коллекторный – обратносмещенный. В этой области транзистор работает в усилительном режиме. На рис.7 пунктирной линией, выходящей из начала координат под некоторым углом, отмечается граница активного режима работы транзистора и режима насыщения.

При работе в импульсном режиме транзистор находится в основном в режиме насыщения или режиме отсечки.

Влияние температуры на выходные характеристики биполярного транзистора в схеме включения с общей базой можно пояснить следующим образом. При IЭ1 =0 (разрыв цепи эмиттера) исходная характеристика соответствует обратной ветви вольтамперной характеристики электронно-дырочного перехода:

. (11)

Данная зависимость представлена на рис. 9 сплошной линией при температуре T1=+20ºC.

При увеличении температуры возрастет ток IК0. Ток IК0, так же как и обратный ток электронно-дырочного перехода /5/, растет по экспоненциальному закону. На практике он примерно удваивается при изменении температуры на каждые 10ºC (пунктирная линия на рис.9).

Температурная зависимость выходных характеристик при токах эмиттера больше нуля (IЭ >0) показана на рис. 10. При увеличении температуры возрастает ток коллектора в соответствии с соотношением (9) из-за увеличения тока IК0 икоэффициента передачи по току α.

Рис. 10. Влияние температуры на выходные характеристики биполярного
транзистора в схеме включения с общей базой при IЭ >0:
T1= +20 ºC; --------- T2= +50 ºC

На рис.10 выходные характеристики приведены только для активного режима работы, поскольку этот режим наиболее часто используется в практических применениях. Из приведенных зависимостей следует, что с ростом температуры увеличение IК0 иα приводит к росту тока коллектора и все зависимости поднимаются вверх (пунктирные линии выходных характеристик, рис. 10)

Поскольку ток мал, а с ростом температуры растет незначительно, то изменение температуры в широких пределах приводит к незначительному изменению характеристик, поэтому выходные характеристики транзистора в схеме включения с ОБ можно считать термостабильными. Слабая зависимость выходных характеристик биполярного транзистора в схеме включения с общей базой в активном режиме работы от напряжения коллектор – база отражает их линейность.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 894 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Свобода ничего не стоит, если она не включает в себя свободу ошибаться. © Махатма Ганди
==> читать все изречения...

2338 - | 2092 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.