- •Александр Давидович Бялик
- •Введение
- •Полупроводниковые диоды
- •1. Цель и содержание работы
- •2. Сравнение характеристик реальных диодов с характеристикой идеализированного p–n-перехода
- •3. Сравнение вах диодов из различных материалов
- •Параметры вах диодов для разных материалов при 300 к
- •4. Описание лабораторной установки
- •5. Порядок выполнения работы
- •6. Вопросы и задания для подготовки и защиты работы
- •Стабилитроны
- •1. Цель и содержание работы
- •2. Характеристики и параметры стабилитронов
- •Uобр uст iст мин iст Iст макс Рабочая точка I
- •3. Механизмы пробоя
- •4. Описание лабораторной установки
- •5. Порядок выполнения работы
- •7. Вопросы и задания для подготовки к работе
- •Биполярный транзистор в схеме с об
- •1. Цель и содержание работы
- •2. Характеристики и параметры биполярных транзисторов
- •2.1. Коэффициент передачи тока
- •2.2. Вольт-амперные характеристики транзистора
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Вопросы и задания для подготовки к работе и защиты
- •Тиристор
- •1. Цель и содержание работы
- •2. Основные параметры тиристора
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Вопросы и задания для подготовки к работе
- •Литература
- •Задачи для подготовки и защиты лабораторных работ
2.2. Вольт-амперные характеристики транзистора
При включении транзистора по схеме с ОБ входным током будет ток эмиттера , выходным – ток коллектора, входным напряжением – напряжение на эмиттерном переходе, выходным – напряжение на коллекторном переходе(рис. 3.2).
Входные ВАХ показаны на рис. 3.4, а. Они почти повторяют ВАХ прямосмещенного эмиттерного перехода.
,
где – обратный ток эмиттерного перехода.
Выходные характеристики показаны на рис. 3.4,б.
IЭ
IК
IЭ3 0
UКБ
= 0
UЭБ
UКБ
IЭ
=
0
IЭ2
IЭ1
IЭ3
IЭ2
IЭ1
IК
= IКБ0
UКБ
<<
0
а б
Рис. 3.4. Вольт-амперные характеристики транзистора в схеме с ОБ:
а – входные; б – выходные
При выходная ВАХ представляет собой перевернутую характеристику коллекторного перехода с током насыщения. Прик нему прибавляется ток. Полный ток коллектора составляет
. (3.10)
Наклон выходных характеристик в активном режиме объясняется модуляцией ширины базы коллекторным напряжением. С ростом обратного напряжения на коллекторе увеличивается ширина ОПЗ коллекторного перехода и уменьшается ширина базы, рекомбинация дырок в базе становится меньше и коллекторный ток возрастает. Тем самым создается конечная величина дифференциальной проводимости коллектора
,
где – ширина ОПЗ коллекторного перехода (здесь и далее строчными буквамииобозначены малые приращения токов или напряжений). Обычно величина50 кОм…1 Мом.
На рис. 3.5 показаны простейшие эквивалентные схемы р–п–р- транзистора в нормальном режиме прии.
IЭ
IЭ
iЭ
IБ
= (1 –
)IЭ
IК
= IЭ
iЭ
rЭ
iБ
rБ
iR
rК
Рис. 3.5. Эквивалентные схемы p–n–p-транзистора
в режиме большого (а) и малого (б) сигналов
Рис. 3.5, бсоответствует режиму малого сигнала, когда эмиттерный диод может быть заменен дифференциальным сопротивлением эмиттера.
Величина дифференциального сопротивления эмиттера определяет входное сопротивление транзистора в схеме ОБ.
Передаточная характеристика представляет собой почти линейную зависимость и описывается выражением (3.10). Коэффициент передачи тока и обратные токи эмиттерногои коллекторногопереходов образуют минимальный набор статических параметров, достаточный для грубого описания работы транзистора.
2.3. h-параметры транзисторов
Транзистор как активный элемент электрической цепи характеризуется системой малосигнальных -параметров, которые представляют собой производные соответствующих ВАХ в заданной рабочей точке, определяемойи.
– входное сопротивление транзистора;
–коэффициент обратной связи по напряжению;
– коэффициент передачи тока;
– выходная проводимость.
Для схемы с ОБ ,,. За положительное направление токов в системе-параметров принимаются токи, втекающие в транзистор. В соответствии с принципом действия транзистора ток эмиттера втекает в эмиттерный выход, а ток коллектора вытекает, поэтому.
С ростом отрицательного напряжения на коллекторном переходе происходит уменьшение ширины базы из-за увеличения ширины коллекторного перехода. При постоянном эмиттерном токе это вызывает уменьшение концентрации дырок на эмиттерном переходе и соответственно напряжения на эмиттере (рис. 3.3).
Параметры и определяются по входным, аи– по выходным характеристикам, используя соответствующие малые конечные приращенияи.