Характеристика передачі струму
Характеристика передачі струму це залежність струму колектора від струму бази при постійній напрузі на колекторі.
Рисунок 31 Характеристики передачі струму та зворотного зв’язку транзистора зі спільним емітером
На відміну від характеристик зі спільною базою, які починаються із початку координат, в схемі з спільним емітером характеристика буде починатися із точки, яка визначається рівнянням:
ІКЕо = ІКБо(1+β).
Крім того, характеристики будуть нелінійні, тому що коефіцієнт β більш залежний від зміни температури і напруги:
.
Коефіцієнт α визначає передачу кількості носіїв заряду із емітера до колектора, і незначна зміна цього коефіцієнту приводить до значної зміни коефіцієнта β.
Характеристика зворотного зв’язку практично не застосовується, і її можна побудувати шляхом перебудови вхідних характеристик, тому що це залежність напруги база-емітер від напруги колектор-емітер при постійному струмі бази.
Характеристики транзистора по схемі зі спільним колектором
Вхідні вольт-амперні характеристики – це залежність струму бази від напруги база-колектор при постійній напрузі на емітері.
Вихідні вольт-амперні характеристики – це залежність струму емітера від напруги емітер-колектор при постійному струмі бази.
В зв’язку з тим, що струм емітера має дві складові ІЕ=ІБ+ІК, то у сучасних транзисторів при β>100 різниці між ІК і ІЕ практично немає, тому що відрізняються вони тільки на величину ІБ, і для практичного застосування в схемах з спільним колектором використовують вольт-амперні характеристики схеми з спільним емітером.
Транзистор як еквівалентний чотириполюсник
Для практичних розрахунків використовуються різні еквівалентні схеми транзистора як чотириполюсника. Найбільш часто застосовують три системи
параметрів транзистора як еквівалентного чотириполюсника:
z – параметри; y – параметри; h – параметри.
Система z – параметрів
Для того, щоб представити транзистор як еквівалентний чотириполюсник, необхідно:
Вибрати робочу точку за постійним струмом. Параметри схеми розраховуються за постійним струмом і визначаються елементами схеми, які забезпечать роботу транзистора в вибраній робочій точці.
Розглядаючи транзистор як лінійний елемент, в вибраній робочій точці для нескінченно малих величин можна застосувати метод суперпозиції. Для цього в робочій точці за постійним струмом треба записати для нескінченно малих прирощень рівняння вольт-амперних характеристик, використовуючи ряд Тейлора. Ряд не буде мати постійної складової, тому що початок координат перенесений в робочу точку і вищих похідних, а тільки першу, тому що ми прийняли вольт-амперну характеристику за ділянку прямої. Для системи z – параметрів скористаємося наступною системою рівнянь, якою можна описати транзистор як чотириполюсник :
Застосуємо ряд Тейлора для функції двох змінних і запишемо систему рівнянь в часткових похідних:
Часткові похідні приймаємо за коефіцієнти рівнянь zi. Ці параметри мають розмірність опорів[Ом]. Приймемо що вхідний сигнал змінюється по синусоїдальному закону, тоді похідні теж будуть змінюватися по синусоїдальному закону. Для цього випадку рівняння можна записати в символічній формі. Отримаємо систему рівнянь для чотириполюсника яка відповідає другому закону Кірхгофа.
По системі рівнянь можна скласти еквівалентну схему для транзистора як чотириполюсника рис.32:
Рисунок 32 Еквівалентна схема транзистора як чотириполюсника
де
Для нескінченно малих прирощень часткові похідні можна замінити кінцевими прирощеннями і визначити параметри по вольт - амперних характеристиках.