Теория строительства  Книги и журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

Ход характеристик .этого семейства по существу уже рассматривался (см. рис. 2.7). На этом рисунке показаны одновременно зависимости и для схемы с общим эмиттером: r = f{U,,) и I,f{U,;).

Без учета последовательных сопротивлений должна была бы наблюдаться характеристика экспоненциального вида, которая в за.висимости от величины с положительным действующим напряжением и.,, сдвигается

параллельно в направлении отрицательных токов эмиттера. Характеристики, получаемые с учетом сопротивления базы, имеют несколько меньший наклон.


Рис. 87. Семейство вольт-амперных характеристик Ic=f(Уeb)ucb-

а) cxeNtnTHiecKHH ход характеристик с указанием областей режимов работы; о) графики характеристик различных транзисторов:--германиевый бездрейфовый транзистор ос602;----германиевый дрейфовый транзистор

ос614:.....- кремниевый плаиарный транзистор sful.

Качественно аналогичные соотношения (табл. 8.1) имеют место и для семейства характеристик Iq~

EBVr / (рис. 8.7). В этом случае следует вычи-

тать из тока, соответствующего характеристике при (~св~) связанный с приложением конечного

напряжения коллектор-база и равный JcbkcbIt)-Если на этом семействе построить параметрическую ли-256




четыре облаС-ш разШчшх релсшб» при таком включении.

Семейство передаточных характеристик по току

ев св

Это семейство характеристик

(рис. 8.8) представляет собой совокупность прямых линий, сходящихся к параметрическим значениям и относя-

щихся соответственно к U,f,,

оо и и

св - - " - ев *

Обычная рабочая область транзистора располагается

Рнс. 8.8. Семейство хяракгернс-

I ик

с указ:1инем

oli;icieii различных режимов p;i6oTbi (схемптичес1ан1 ход).

дозрастает Ш


Геометоическое

место точек o5pbiBo8 характе рис тик

в областях I п II, а при больпшх токах -в основном в последней. В toii области наклон характеристики должен 6biTii )аБеп коэс)()пц1!г11ту передачи тока Лд, хотя точное его HiMcpeinie (Ллс:!) но этим характеристп.кам едва ли возможно. В реальном транзисторе эта характеристика вследствие зависимости Ах от тока отклоняется от прямой линии.

Сопротивлеппе базы оказывает незначительное влия-ипо па характеристики в актнвио11 области, однако в об-,1асти насыщения его влияние значительно. В этом случае с уменьшением напряжения U,, уменьшается

1акже градиент концентрации (/с), несмотря иа то, что у эмиттера градиент концентрации остается неизменным.

В то время как точка обрыва характеристики в бездрейфовых транзисторах может быть относительно просто определена, аналогичные характеристики дрейфового транзистора в направлении возрастающего эмиттерного

--- -r-i:.




укыЬШг ш наличие явления пробоя, который выявляется по резкому изгибу характеристики.

Семейство передаточных характеристик по напряжению UcR=f(UEB)!Eic. Это семейство, также имеющее важное значение для описания свойств схемы с общей базой, характеризует процесс обратной связи в транзисторе, т. е. влияние изменений напряжения на выходе.



-0. -0,2 О 0,2 Ucs.b

Pi:c. 8.9. Семейство характеристик U ..:п== (U с и) ip.

о) гхч-мптичсскос пзог,1,.,жс11ис с указанием «плпстсй режимов раб. ларлкто1)истики re])M,3i]iicnnro по !дрейфоииго три пзисторп OC8II.

*1тм;

на напряжение на входе. Ма pifc. 8.9,а п1риведен качественный вид характсрнстнкн, которая ограничивается по обе сто~)0Н1л прямой линией, описываемой уравнением

Vt In-г

(8.16)

при определенном токе амнттсра (как параметре)

/ - Л

ево /-ЛЛ/

<0.

Это минимальное значение тока эмиттера соответствует напряжениям Ueb- -оо и Vcb- -оо.

Коленообразные характеристики, получающиеся для других токов эмиттера, обычно располагаются в областях Па и /. Изменение наклонов этих характеристик, обусловленное действием сопротивления базы, можно не принимать во внимание.

На рис. 8,9,6 приведены S качестве примера экспериментальные характеристики бездрейфового транзистора, показывающие более чем качественное согласие с принципиальными теоретическими характеристиками. Изменение напряжения Ueb в зависимости от Ucb при постоянном токе /е обусловливается эффектом Ирли; кроме того, не следует исключать и возможное влияние тепловых эффектов.

8.2. Семейства статических характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером

Для транзистора в схеме с общим эмиттером также может быть приведено большое количество семейств характеристик, из которых практически используются лишь немногие. Эти характеристики по виду аналогичны характеристикам транзистора в схеме с общей базой. Главные их отличия заключаются в том, что в.место тока 1е рассматривается ток базы, а вместо 6r/t - папряженне на коллекторе Uce== Ucn-}- Upj?, причем прн малых на-пряженнях Ucb семейство характеристик имеет ряд особенностей.

Так как в данном случае персмепно"( велнчниоп яг.-лястся ток базы, то иеопходнмо ввести в рассли)трснне вместо статических ко:>ф(]н1ннентои передачн тока Лх н Л/ аналогичные коэф(>нниснты для схемы с oohuim -jmht-тером (см. табл. 8.1):

с/10

и:г.--

1 - А

и в» Г

(8.17) (8-18)

Последнее определение уравнение (2.26)

следует нз соотноп!ення [см,

в 1 - л

"""г (8.19)

В данном случае, в отличие от схемы с обиден базой, можно говорить об «истинных» коэффициентах усиления по току {B]s>\), причем BjrBi для резко несимметричного транзистора. Коэффициент В, так же как и Лдг, зависит от тока эмиттера.

17* 259




емейсВ0 вводных xupakrepitHk

Семейство выходных характеристик в данном случае принципиально отличается от аналогичного семейства для схемы с общей базой (рис. 8.2) прежде всего тем, что 1с принимает приблизительно постоянное значение как при больших отрицательных, так и при больших положительных напряжениях U,, (рис. 8.10) (табл. 8.1),

поскольку в зависимости от знака Uce транзистор по-


- - -

-

Рис. 8.10. Семейство характеристик Iс j{Uс ,:)

а) t\i\ai м uCKov и ;>5р,1Жеиме с ука-iaiiiieM iia>!.noriiiiiix параметром; ") \up:.KT(.-piR-1 iiKii ермп]]иоиого CL-.Tpeiutiniioro i п.чпс i oi.i OC:S7().

падает либо в нормальный, либо в инверспий режим работы.

1 Данное семейство вольт-амперныч хапактери: ihk в области болыпик отрицательных: (положигельных)-) напряжении и.е "тно представить как совокупность отдельных характеристик, получаемых в результат--? прибавления

к току /

с/го в

тока fQ(y-Vi)\ Поскольку

в геометрически несимметричных транзисторах коэффи-

*• В скобках указана величина, относящаяся к противоположной полярности напряжения cf

ЦйейТ усилений ftO tuKy боЛьШё, ЧЬуи 6i, to дЛй Достижения сравнительно больших коллекторных токов в режиме Иа необходимы меньшие токи-базы.

Данное семейство выходных характеристик, так же, как и аналогичное семейство для схемы с общей базой, характеризуется эквидистантным увеличением тока 1с при одинаковых задаваемых приращениях тока базы /д. Разумеется, эта равноме1рность возрастания тока /с может быть значительно изменена, прежде всего при больших токах, за счет тепловых эффектов. Кроме того, в отличие от схемы с общей базой, ток коллектора начинает :)езко падать уже тогда, когда напряжение на коллекторе приближается к нулю, но еще пе равно нулю, поскольку при малых напряжениях Uce транзистор -входит в режим насыщения, в котором при значительном изменении тока базы 1в ток коллектора практически пе изменяется. В этом режиме оба р-п перехода транзистора смещарт-си б прямом паправлеиии, на каждом из них падает малое папряжение, а ток, протекающий в цепи коллектора, определяется уже пе транзистором, а впешпеп схемой.

Целесообразно ввести соотношение, определяющее зависимость напряжения [У.,, от токови 1 (табл. 8.1)

с во

(8.20)

При заданном токе /с (а следовательно, и токе /д) между коллектором и эмиттером будет иметься папряжепие, определяемое по формуле (8.20) и часто называемое на-пряжепие\ь насыщения или, более точно, остаточным на-пря}кепием па коллекторе. Это папряжение является характеристической величиной семейства характеристик (см. § 8.6).

При более детальном неследовании семейства характеристик иолизн начала координат выясняе.хся, что ток коллектора при[И]мает значение, равное нулю, не прн Uip, = О, а при некотром нанряже-

се> ~

www Uq,es Ф большем, че4М больше ток базьк Это напряжение равно

bn + сео

(8.21) 261

.-Ун

1,- >-

.м!-™»"*» yi-fl,»..Л5р-Чн-л г-.-Глл



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79