Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Tverdotelnaya_elektronika_onovlena.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
13.11.2019
Размер:
6.97 Mб
Скачать

Активний режим

При аналізі роботи транзистора в цих режимах для спрощення можна робити деякі припущення. Для активного режиму, коли виконується умова UK<0 , |UK|>>φT , 1-αN≈0 отримаємо систему рівнянь по якій побудуємо вольт-амперні характеристики.

(8)

Вхідні вольт-амперні характеристики

.

У реального транзистора необхідно врахувати вплив відповідних опорів напівпровідників, тому для активного режиму ІК буде:

, – опір колектора.

Рисунок 37 Теоретичні вхідні вольт-амперні характеристики

Крім того, необхідно врахувати модуляцію ширини бази при зміні UK. Її можна врахувати коефіцієнтом μ, який показує вплив колекторної напруги на вхідні параметри.

При роботі транзистора на змінному струмі крім того необхідно врахувати опір бази і емітера.

.

Тоді фізична модель транзистора буде мати наступний вид:

Рисунок 38 Еквівалентна схема транзистора як чотириполюсника

Режим насичення

В режимі насичення транзистор втрачає свої властивості і один перехід практично не впливає на інший, тому що обидва p-n-переходи ввімкнені в прямому напрямі. Транзистор характеризується тільки залишковими напругами колекторного і емітерного переходів, які відповідно до рівнянь Еберса - Молла будуть:

– нормальне вмикання,

– інверсне вмикання.

.

При ввімкненні схеми з спільним емітером транзистор буде характеризуватися коефіцієнтом насичення S.

, де

ІБнас – струм бази, при якому транзистор переходить в режим насичення,

ІБ – струм, який подано на вхід транзистора.

При роботі в імпульсних пристроях коефіцієнт насичення S вибирають в межах 1,5-5.

Режим глибокої відсічки

В режимі глибокої відсічки виконується умова

U>> φT, UЕБ>>φT, на колектор і емітер подаються від’ємні напруги знак UK і UЕ – “мінус”.

Із системи рівнянь Еберса - Молла отримуємо:

(9) Із рівняння (6) визначимо: .

Отримаємо струми колектора і емітера:

(9)

Для реального транзистора виконується умова:

, тоді

, де

; .

; Опір транзистора буде максимальним Rтр – max.

Інерційні і частотні властивості транзистора

Розглядаючи фізичну модель транзистора, необхідно врахувати, крім опорів бази, ємності переходів, які при швидкій зміні вхідного сигналу повинні зарядитись і розрядитись. Це викликає інерційні властивості транзистора, які будуть характеризуватися сталими часу перехідних процесів.

В зв’язку з наявністю ємності переходу миттєво змінитися струм на виході не може, а тільки через деякий час затримки τзαт, почне змінюватися струм колектора. Вихідне коло колектора характеризується бар’єрною ємністю переходу і великим опором RК. Перехідний процес в колекторному колі буде характеризуватися сталою часу τα.

Інерційні властивості транзистора

Рисунок 39 Перехідні процеси в транзисторі

τα – це час, протягом якого струм колектора досягне значення 0,63·ІК, який повинний бути на виході після закінчення перехідних процесів. Загальний час τзат і τα визначають інерційний час.

Частотні властивості транзистора

При роботі транзистора на високих частотах за рахунок наявності ємності і фізичних процесів, які відбуваються в емітері, базі і колекторі транзистора, вихідний сигнал повністю не буде відповідати вхідному. Це говорить про те, що вихідний сигнал має частотні і нелінійні спотворення.

На характер зміни вихідного сигналу впливають:

ємність кола емітера;

час прольоту носіїв через базу, тому що швидкість руху їх величина кінцева;

час прольоту через область від’ємного заряду колектора;

стала часу кола колектора.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]