Определение статических характеристик транзисторов в схеме с общим эмиттером.
За
независимые переменные для снятия
характеристик принимаются входное
напряжение
(напряжение база – эмиттер) и выходное
напряжение
(напряжение коллектор – эмиттер). Схема
для снятия характеристик приведена на
рис. 7.
Рис. 7. Схема для снятия статических характеристик транзистора в схеме
с общим эмиттером.
Входные
характеристики (рис. 8) представляют
собой зависимость
при
.
При напряжении на коллекторе, равном нулю, входная характеристика представляет собой суммарную характеристику эмиттерного и коллекторного переходов, соединенных параллельно и включенных в прямом направлении (рис. 9).
Рис. 9. Семейство входных характеристик транзистора в схеме с
общим эмиттером.
В базу инжектируются дырки из эмиттера и коллектора и ток базы представляет собой сумму токов.
При подаче
на коллектор отрицательного напряжения
ток базы резко уменьшается, т. е.
характеристика будет располагаться
значительно ниже и смещаться вправо.
Резкое уменьшение тока базы происходит
вследствие того, что ток коллектора
меняет свое направление и ток базы
становится равным разности токов:
.
При
обратный ток коллектора
больше тока
,
представляющего собой ток рекомбинации
и электронную составляющую тока эмиттера,
а поэтому ток базы меняет свое направление;
при
:
,
так как в этом случае все напряжение
приложено в обратном направлении к
коллекторному переходу.
Выходные
характеристики (рис. 10) представляют
собой зависимость
при
.
Рис. 10. Семейство выходных характеристик транзистора в схеме с
общим эмиттером.
В схеме
с общим эмиттером при небольшом
отрицательном напряжении
на коллекторе, равном нескольким десятым
долям вольта, ток коллектора достигает
большого значения. Так как
,
то при увеличении
от нуля до небольших значений прямое
напряжение на коллекторном переходе
меняется на обратное, что и является
причиной резкого возрастания тока
коллектора.
При
:
,
т. е. коллекторный переход оказывается
включенным в прямом направлении, в
результате чего основные носители
коллектора (дырки) инжектируются в базу
и уравновешивают встречный поток дырок
из эмиттера, поэтому ток коллектора
оказывается равным нулю.
Рост
тока коллектора с увеличением
объясняется уменьшением толщины базы,
так как при этом уменьшается рекомбинация
дырок в базе, что и приводит к росту
коэффициента передачи. В схеме с общим
эмиттером
растет быстрее
и, следовательно, при постоянном токе
базы
ток коллектора
увеличивается сильнее, чем в схеме с
общей базой.
Коэффициент
передачи тока
является одним из основных параметров
транзистора. У плоскостных транзисторов
(у точечных транзисторов
может быть больше 1). Если пренебречь
рекомбинацией дырок в области базы, т.
е. считать, что все дырки, прошедшие
эмиттерный переход, достигают коллектора,
и предположить, что весь ток эмиттера
создается только движением этих дырок,
то в таком идеальном случае
.