Пасынков.Полупроводниковые приборы (1084497), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Их можно получить из основных путем перестроения. В качестве основных удобно выбирать семейства характеристик, связывающих ток и напряжение на входе — входные характеристики — н ток и напряжение на выходе — вь2ходные характеристики. Другие два семейства характеристик являются следствием входных и выходных. Семейства характеристик, которые связывают токи или напряжения на выходе с токами или напряжениями на входе, называют характеристиками передачи, а семейства, которые связывают напряжения нли токи на входе с токами или напряжениями на выходе, — характеристикамИ обратной связи. Из шести систем статических характеристик как наиболее удобные применяют первые три, но наиболее широкое распространение получила система (4.54) (1,, 1,=1(1ь (1,).
Важным преимушеством такой системы является то, что при исследовании статических характеристик в качестве независимых переменных берут ток на входе и напряжение на выходе транзистора. В схемах с общим эмиттером и с общей базой входной ток проходит через открытый эмиттерный переход, сопротивление которого мало, так что поддерживать заданное значение тока на входе удобно, включив последовательно относительно большое сопротивление. Необходимые напряжения на выходе поддерживаются постоянными, если выходную цепь питать от источника напряжения.
На практике это осуществить легко, поскольку выходная цепь транзистора обладает высоким сопротивлением: Кроме того, система уравнений (4.54) соответствует наиболее распространенной системе малоснгнальных параметров (йпараметров), которая, в свою очередь, имеет ряд преимуществ перед другими системамн малосигнальных параметров (см. э 450), двадцатью четырьмя шести системам: ) ) У ~ = 11(1ь 12), (12 = 22(1ь 12)' 2) 1~ =12(Уь 02), 1, = 1,((1„(1,); З) (1, = 1,(1,, (1,), 12 = 22(А (12) семействами характеристик, относящихся к Характеристики транзистора, включенного по схеме с общей базой 0 0 вм Вх-и и и РхгМР ~%а 0 Рнс.
4.15. Статические характеристики передачи тока транзистора, включенного по скеме с общей базой Рис. 4.!4. Выходные статические характеристики транзистора, включенного по схеме г общей базой Рта 0 Рм 2 д 220 221 Входные характеристики. Семейство входных статических характеристик транзистора, включенного по схеме с обшей базой, представлено на рис. 4.13, а. Общий характер этих зависимостей определяется р-и-переходом эмиттера, включенным в прямом направлении. Поэтому по внешнему виду входные характеристики похожи на прямые ветви ВАХ диода. Смещение входных статических характеристик вниз в выбранной системе координат при увеличении абсолютного значения напряжения на коллекторе объясняется тем, что напряжение на коллекторе влияет на концентрацию носителей заряда около него Рис.
4.!3. Входные статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общей базой (а); распределение коииентрапнн дырок воблвстн базы прн постоянном напряженки иа змнттериом переходе (б) и прн постоянном токе эмитгера (в); !Ойв1)!ока! н изменяет толщину базы из-за изменения толщины коллектор- ного перехода. Эти причины приводят к увеличению градиента концентрации неосновных носителей (дырок) в базе с увеличением абсолютного значения напряжения на коллекторе при постоянном напряжении на эмиттере (рис. 4.13, б).
Следовательно, с увеличением абсолютного значения напряжения на коллекторе и при постоянном напряжении на эмнттере возрастает ток эмиттера, т. е. характеристики смещаются вниз. Тот же результат можно получить, если рассмотреть уменьшение концентрации неосновных носителей заряда в базе транзистора около р-п-перехода эмиттера при увеличении абсолютного значения напряжения на коллектора и при постоянном токе эмиттера (рис. 4.!3, в). Через эмиттерный р-и-переход проходит ток и при напряжении на эмиттере, равном нулю.
Чтобы ток эмиттера стал равным нулю, на эмиттер должно быть подано обратное напряжение (работа в режиме отсечки). Выходные характеристики. Семейство выходных статических характеристик транзистора, включенного по схеме с обшей базой, представлено на рис. 4.14. Общий характер этих зависимостей аналогичен обратной ветви ВАХ диода, так как коллекторный переход включен в обратном направлении. Смещение выходных статических характеристик вверх в выбранной системе координат при увеличении тока эмиттера соответствует принципу действия транзистора. Через коллекторный переход проходит ток и при напряжении на коллекторе, равном нулю, т. е. при коротком замыкании коллектора с базой.
Это связано с наличием градиента концентра. ции неосновных носителей заряда в базе транзистора при инжекции носителей из эмиттера, т. е. при существовании тока эмнттера. Чтобы ток коллектора стал равным нулю, на коллектор должно быть подано прямое напряжение (работа в режиме насыщения). Характеристики передачи тока. Семейство статических характеристик передачи тока транзистора, включенного по схеме с обшей базой, показано на рис. 4.15. Общий характер этих зависимостей свидетельствует о том, что в транзисторе!к = (кио + (Ьма !/э.
Характеристики передачи в первом приближении можно считать прямыми линиями. В действительности коэффициент передачи постоянного тока эмиттера зависит от тока эмиттера (причины зависимости рассмотрены в $ 4.5 и 4.6). Смещение статических характеристик передачи вверх в выбранной системе координат при увеличении напряжения на коллекторе связано с уменьшением рекомбинации дырок при их прохождении через более тонкую базу (рис. 4.13, в).
При напряжении на коллекторе, отличном от нуля, характе- Рп (йд Рнс. 4пб. Статические характеристики обратной саязн транзистора, включенного по схеме с общей базой Рнс. 4.!7. Входные статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмнттером Характеристики траизистора, включеииого по схеме с общим змиттером 222 223 ристики передачи выходят ие из начала координат, а из точек иа оси ординат, соответствующих обратному току коллектора укно. Однако зиачеиием этого тока часто можио пренебречь. Характеристики обратиой связи. Семейство статических характеристик обратной связи транзистора, включенного по схеме с общей базой, приведено иа рис. 4.16. Общий характер этих зависимостей можно выясиить путем анализа рис.
4.13„в. Характеристики обратной связи могут быть легко получены из семейства входных статических характеристик путем графического перестроения. Смещение статических характеристик обратной связи вверх при увеличении тока эмиттера очевидно и ие требует специального пояснения. Входные характервстики. Семейство входных статических характеристик транзистора, включеииого по схеме с общим эмиттером, представлено иа рис. 4.17. Общий характер этих зависимостей аналогичен характеру подобных характеристик траизистора, включенного по схеме с общей базой, так как ток базы является суммой обратного тока коллектора !кно и рекомбииациоииой составляющей, которая примерно пропорциональна току эмиттера и представлвет собой малую часть тока эмиттера. Смешение входных статических характеристик вверх в выбранной системе коордииат при увеличении абсолютного значения иапряжеиия иа коллекторе связано с уменьшением обгцего количества иеосиовиых носителей заряда в базе (заштриховаииые площади иа рис.
4.13, б) и, следовательно, с уменьшением коли- чества рекомбииирующих носителей. Поэтому уменьшается составляющая тока базы, обусловлеииав рекомбииацией, при постояниом напряжении между базой и эмиттером. При наличии напряжения иа коллекторе и токе базы, равном пулю, иа выводе базы существует напряжение, которое объясняется падением напряжения иа сопротивлении р-и-перехода эмиттера. Поэтому входиые статические характеристики для схемы с общим эмиттером заходят во второй квадрант при Укэчьб.
Ркс. 4.!8. Выходные статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмнттером (а), н распределение конпентрацни дырок а области базы при постоянном токе базы (б)' !Ьхйэ!)!Укэ Выходные характеристики. Семейство выходных статических характеристик транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, дано иа рис. 4.18, а. Общий характер этих зависимостей аналогичен характеру обратной ветви ВАХ диода, так как ббльшая часть напряжения источника питания выходной цепи падает иа р-и-переходе коллектора, включенном в обратном иаправлеиии. Однако в отличие от выходных характеристик схемы с общей базой выходные характеристики схемы с общим эмиттером имеют значительно больший иаклои, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
