Статичні характеристики біполярних транзисторів
Зміст питань
1. Статичні вхідні і вихідні характеристики схеми з СБ.
2. Статичні вхідні і вихідні характеристики схеми з СЕ.
Методичні вказівки до виконання самостійної роботи:
Керуючись рекомендованою літературою, конспектом лекцій:
- вивчити учбовий матеріал;
- самостійно опрацювати графіки, привести їх в конспекті;;
- усно відповісти на контрольні запитання.
Контрольні питання:
1. Що називається статичними характеристиками транзистора?
2. Що мається на увазі під терміном «статичні»?
3. Для чого потрібно мати статичні характеристики транзистора?
Рекомендована література:
1. Гершунский Б. С. Основы электроники и микроэлектроники.- Киев: Вища школа, 1989, стр.119-122.
КЛЮЧОВІ ПОЛОЖЕННЯ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
Тема: Статичні характеристики транзистора
Статическим режимом работы транзистора называется режим при отсутствии нагрузки в выходной цепи.
Статическими характеристиками транзисторов называют графически выраженные зависимости напряжения и тока входной цепи (входные ВАХ) и выходной цепи (выходные ВАХ). Вид характеристик зависит от способа включения транзистора. Статические характеристики каскада, включённого по схеме с ОБ, измеряются по общей схеме, изображённой на рисунке 1.
Рисунок 1
Статические характеристики транзисторов бывают двух видов: входные и выходные.
Характеристики транзистора, включенного по схеме ОБ
Входной характеристикой является зависимость:
IЭ = f(UЭБ) при UКБ = const (рис. 2, а).
Выходной характеристикой является зависимость:
IК = f(UКБ) при IЭ = const (рис. 2, б).
а) б)
Рисунок 2 – Статические характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме ОБ
Выходные ВАХ имеют три характерные области: 1 – сильная зависимость Iк от UКБ (нелинейная начальная область); 2 – слабая зависимость Iк от UКБ (линейная область); 3 – пробой коллекторного перехода.
Особенностью характеристик в области 2 является их небольшой подъем при увеличении напряжения UКБ.
Характеристики транзистора, включенного по схеме ОЭ:
Входной характеристикой является зависимость:
IБ = f(UБЭ) при UКЭ = const (рис. 3, б).
Выходной характеристикой является зависимость:
IК = f(UКЭ) при IБ = const (рис. 3, а).
а) б)
Рисунок 3 – Статические характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме ОЭ
При подаче и увеличении напряжения эмиттер-коллектор увеличивается напряжение на коллекторном переходе и ускоряющее поле, которое начинает переносить электроны из базы в коллектор. Причем, чем больше поле, тем больше носителей переносится в коллектор. При фиксированном напряжении эмиттер-база число носителей, переносимых в базу в единицу времени, тоже фиксировано, и им ограничивается максимальное количество электронов, которое может быть перенесено в коллектор. При переносе всех носителей наступает режим насыщения, т.е. все электроны, поступившие из эмиттера в базу, оказались перенесенными в коллектор, и на выходной характеристике должен появиться горизонтальный участок. Однако реальная выходная характеристика транзистора в этой области идет с небольшим подъемом. Выходные характеристики в схеме с ОЭ имеют заметный угол наклона, что свидетельствует о большей зависимости Iк от напряжения коллектора по сравнению со схемой с ОБ.
Транзистор в схеме ОЭ дает усиление по току. Коэффициент усиления по току в схеме ОЭ:
Если коэффициент a для транзисторов a = 0,9¸0,99, то коэффициент b = 9¸99. Это является важнейшим преимуществом включения транзистора по схеме ОЭ, чем, в частности, определяется более широкое практическое применение этой схемы включения по сравнению со схемой ОБ.
