1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (846428), страница 61
Текст из файла (страница 61)
12-9, в) представляют собой практически почти прямые линии с углом наклона к оси абсцисс, несколько меньшим л/4,так как а « 0,95 -4- 0,99. При отрицательном напряжении С/квугол наклона характеристики к оси абсцисс несколько увеличивается, что объясняется ростом коэффициента а, обусловленнымуменьшением ширины базы за счет расширения коллекторногоперехода, при этом, как следует из (12-21) увеличивается коэффициент а п.
При I о = 0 ток / к = / кбо и характеристика начинается не из начала координат.С ростом I q характеристики несколько отклоняются от прямолинейных и коэффициент а уменьшается. Это объясняется уменьшением коэффициента инжекции 7, что обусловлено модуляциейсопротивления базы за счет инжектированных из эмиттера в базуносителей.Характеристики обратной связи С/об = /2 (^кг.) при /о == const (рис. 12-9, г) отображают сравнительное воздействиенапряжений на эмиттере и коллекторе па ток / 3. Из этих характеристик хорошо видно значительное влияние напряжения С/эг„воздействующего на высоту потенциального барьера в эмиттерном переходе, на ток / э и слабое влияние на этот ток (за счет модуляции ширины базы) напряжения С / к б - Последнее отображаетсянезначительным наклоном характеристик к оси абсцисс, так какпри увеличении |£/кв I и для выполнения условия / э = constнапряжение U об необходимо уменьшить.
Увеличение расстояниймежду соседними характеристиками при равных приращенияхтока /о происходит в соответствии с экспоненциальным закономроста / э при увеличении U эвСтатические характеристики в схеме с общим эмиттером.Входные характеристики U бо = /з (In) (рис. 12-10, а) внешнесходны с входными характеристиками в схеме ОБ. Однако токРпс. 12-10. Статические характеристики транзистора, включенного по схем еОУ.а — входные; б — выходные; в — передачи тока; г — обратной связи.и его приращение на единицу напряжения С/БЭ значительно меньше.
Масштаб по оси токов для кривых на рис. 12-10, акрупней масштаба на рис. 12-9, а. Иное влияние оказывает накривые и напряжение f/ц э- С увеличением отрицательного напряжения U кэ при £/бэ — const ток 1 л уменьшается, так как уменьшение ширины базы при этом, естественно, снижает вероятностьрекомбинации в базе неосновных носителей.При U бэ = 0 и Uко <С 0 в базовой цепи течет ток, равныйобратному току эмиттер — коллектор — / Б = /кэк- В соответствии с ранее принятым условием относительно направления/ б < / этоков (см; сноску па с.
304) отрицательный ток базы течет во внешней цепи к базе. При включении положительного напряжения U воотрицательный ток базы несколько увеличивается. Причину этого мы обсудим ниже при рассмотрении выходных характеристик.Выходные характеристики= ф4 (U ко) при /в = const(рис. 12- 10, б) отличаются от соответствующих характеристикв схеме ОБ.
При U Bо = 0 и С/ко = 0 разность потенциалов междулюбой парой электродов раина нулю и токи в приборе не текут.Если по-прежнему сохранять условие £/вэ = 0 (короткое замыкание цепи база — эмиттер, рис. 12- 11), но подать на коллекторотносительно эмиттера отрицательное напряжение — U ко, то в коллекторной цепи потечет обратный ток/ кок = I кг.к) таи как в режиме короткого замыкания цепи эмиттербаза схемы ОБ и ОЭ ничем не отличаются друг от друга. В базе транзистора ток /цок складывается издвух компонентов: тока, текущегоот пмиттерпого перехода к коллекторному в результате существующегов базе градиента концентрации дырок (см.
рис. 12-5, в, кривая 1),тока — I б, втекающего в базу изкороткозамкнутой цепи эмиттер —база. Ток —/ б зависит только отРис. 12-11. Токи п тран зи стонапряжения f/ко и сопротивленияре, включенном по схеме ОЭ.коллекторного перехода. Если разорвать цепь эмиттера, то ток в цепибазы не изменится, первый компонент коллекторного тока будетравен нулю; распределение дырок в базе будет соответствовать кривой 2 на рис. 12-5, е, а схема будет тождественна схемеОБ с разомкнутой цепью эмиттер—база. В цепи коллектора токуменьшится, следовательно, до значения / к б о > а поскольку цепьтока неразветвленная, то — I в = / кво- Рассмотренный случай{U эб = 0) соответствует границе между режимом отсечки иактивным режимом (нижняя кривая на рис.
12-10, б).Если подать на базу положительное напряжение (U в о > 0),то эмиттерный переход будет включен в обратном направлении,в базе потечет обратный ток базы / Еэх (рис. 12-11), часть дырок,—неосновных носителей базы, уходивших при U в о — 0 через коллекторный переход, теперь устремится через эмиттерный переходи ток в цепи коллектора уменьшится.Область выходных характеристик, лежащая ниже кривой—/ в = / кво» соответствует режиму отсечки.При подаче на базу отрицательного напряжения (U в о < 0)эмиттерный переход открывается и транзистор переходит в актив-ный режим в том случае, если | С/Кэ I > I V бэ I (коллекторныйпереход закрыт). В противном случае (| С/К,э I < I ¿/во I) разность потенциалов коллектор — база положительна, коллекторныйпереход оказывается включенным в прямом направлении и транзистор работает в режиме насыщения.Таким образом, активному режиму соответствует не вся область характеристик, лежащая выше кривой при —/ в = /к во»а лишь та ее часть, где выполняется условие |¿/ко I > I и бэ IНа семействе выходных характеристик (рис.
12-10, б) границамежду режимом насыщения и активным режимом отчетливо видна,она проходит через точки излома характеристик. В области режиманасыщения ток 1 1{ резко падает с уменьшением отрицательногонапряжения £/ки; в области активного режима кривые 1 ц —— ф4 (*/иэ) более пологие.Рассмотрим вначале характеристики в активном режиме. С подачей на базу отрицательного относительно эмиттера напряжениячерез эмиттерный переход течет ток, обязанный инжекхцщ неосновных носителей в базу. Большая часть этих носителей проходитчерез базу и собирается коллекторным переходом; меньшая частьэтого потока создает в выводе базы за счет рекомбинации положительный ток / в, вытекающий из базы и вычитающийся из тона—/ в, втекающего в базу (рне.
12-11).. С увеличением отрицательногонапряжения £/Бо ток /ц > 0 растет и при некотором значенииэтого напряжения результирующий ток в базе оказывается равным нулю (/в = 0), что эквивалентно размыканию цепи базы.При этом ток коллектора возрастает, так как к токуБо Добавляется ток коллектнровашш р / Б. Поскольку в этом случае |I в | =— I ^кбо |> то суммарный ток коллектора, обозначаемый /кэо>равен:/к эо = ^кво + Р^б = ^кбо (1 + Р)-(12-81)Это выражение тождественно ранее полученному выражению(12-26).Рассмотренному случаю соответствует характеристика при/ в = 0 на рис. 12-10, б.Дальнейшее увеличение отрицательного напряженияС/восопровождается ростом тока через эмиттерный переход, а значитувеличением положительного тока / в и тока р/в, собираемогоколлектором.
Вследствие этого кривые при больших токах I всоответствуют возрастающим значениям тока 1ц. Однако равныеприращения тока /в (Iа ' — 1 в = / в — 1 ’ъ •••) вызывают различные по мере роста / Б приращения Д /к коллекторного тока. Этообъясняется зависимостью коэффициента р от тока / Б, причиныкоторой мы обсудим ниже, при рассмотрении характеристики/ к — Фз(^б)Выходные характеристики в схеме ОЭ в активном режиме отличаются большей зависимостью выходного тока / к от выходного напряжения С/ко. нежели в активном режиме в схеме ОБ.Это объясняется следующими причинами.
С увеличением отрицательного напряжения U к э коллекторный переход расширяется,а база становится уже. Уменьшается при этом вероятность рекомбинации в базе, а следовательно, и базовый ток. Для поддержаниятока / Б постоянным необходимо увеличить напряжение ¿7БЭ)в результате чего растет инжекция носителей из эмиттера в базу,а следовательно, и коллекторный ток. Поскольку, однако, ток / Бне сильно зависит от напряжения £/Бэ> то для поддержания токаI б постоянным требуется существенное изменение U Бэ- Такимобразом, в схеме ОЭ рост тока 1ц при увеличении С/Кэ происходитв результате вынужденного для выполнения условия / Б = constувеличения тока / эДля аналитического описания зависимостей / к = ф4 (U кэ)в активном режиме можно воспользоваться соотношением (12-24),добавив в него по аналогии с (12-80)4дополнительное слагаемое, характеризующее зависимость тока I к от напря_____Ажения Uкэ:Лг—--------- -'/ к = р / в + / к э о + - ^ - ,(12-82)т.-п(1/ч ?'УмгдейдиФ =тТ Г/Рис.
12-12. Начальная об-г Г т^ Т(12' 83>Рассмотрим теперь характеристики= тХоРаХаГсхТе:ме ОЭ.в режиме насыщения. Как уже отмечалось, режиму насыщения соответствуетчасть выходных характеристик, отличающихся резким падением тока / к с уменьшением отрицательного напряжения ?7кэ- В точках излома характеристикI t/к э I = I 2/бэ I- При дальнейшем уменьшении напряженияI £^кэ I разность потенциалов коллектор — база становитсяположительной, коллекторный переход оказывается включенным в прямом направлении и поток дырок из базы в коллектор компенсируется встречным диффузионным потоком дырокиз коллектора. Ток коллектора быстро падает с уменьшением| Z/к э I- Характеристикам с меньпшм значением тока I Б = constсоответствуют менее отрицательные значения напряжения U Бэ,поэтому переход в режим насыщения происходит при меньшихвеличинах i/кэIia fmc. 12-12 в укрупненном масштабе показана начальнаяобласть выходных характеристик в схеме ОЭ.
Ток коллектора равен нулю при некотором отрицательном напряжении Uкэ- Этонапряжение невелико: для кремниевых транзисторов оно равнонескольким десятым долям вольта. Используя соотношение (12-74)и (12-75) для модели идеализированного транзистора, можно показать, что {7кэ «=*кТАнализ физических причин, объясняющих это явление, выходит за рамки настоящего курса, однакосам факт имеет существенное значение для микромощных, главным образом интегральных, транзисторов.Как и в схеме ОБ, значительное увеличение отрицательногонапряжения на коллекторе приводит к пробою транзистора вв схеме с общим эмиттером.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
