Главная » Книги и журналы

1 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 24

- динамические свойства, характеризующие импульсный режим работы транзистора. Импульсный и ключевой режимы работы транзистора определяются импульсными свойствами, которые часто, как показывают специальные методы анализа, слабо связаны (особенно при большой амплитуде сигнала) с частотными свойствами (гл. 15);

- флюктуационные явления; в этом случае речь идет о беспорядочных, быстро следующих друг за другом колебаниях, которые регистрируются как шумы. При этом говорят о шумовых свойствах транзистора (гл. 16). Эти явления имеют важное значение с точки зрения передачи сигнала без искажения.

Кроме флюктуационных явлений, проявляющихся в любой момент времени, необходимо учитывать также изменение свойств транзистора в течение длительного промежутка времени, котррые связаны с явлениями старения (срок службы прибора) и которые, в первую очередь, зависят от технологических условий изготовления приборов;

- тепловые свойства; определенные параметры транзистора очень сильно зависят от температуры, что должно учитываться при выбОре той или иной схемы включения. Ситуация осложняется еще и в связи с тем, что температура внутренних областей кристаллической решетки 6j определяется окружающей температурой и мощностью, выделяющейся в приборе Ру. Таким образом, возникает замкнутый тепловой цикл. При неудачно выбранной схеме включения транзистора температура 9j неопраниченно возрастает, что приводит к разрушению полупроводникового прибора.

Для характеристики тепловых свойств имеется ряд специфических величин, которые рассматриваются в гл. 17 в связи с вопросом тепловой стабильности транзистора.

Детальное обсуждение эксплуатационных характеристик транзистора опирается на свойства его модели. Однако не всегда возможно (собственно, даже весьма редко) установить количественную связь между свойствами реального транзистора и его модели. Больше того, чаще всего для оценки качества транзистора интересуются только характеристиками, связанными со схемой его включения. Эти параметры транзистора, связанные с определенными геометрическими, физическими и тех-

-I,.

с г'

яологическими величинами, в значительной мере выразительно характеризуют схему включения и вводятся в рассмотрение с учетом максимально возможной простоты их измерения.

Их можно разделить на собственные параметры транзистора и параметры режима его работы. Собственные параметры транзистора зависят только от свойств самого полупроводникового прибора и не зависят от внешней схемы включения. Параметры режима работы транзистора относятся только к определенной внешней схеме включения (и всегда задаются вместе с ней). Тривиаль-Т1ЫМИ примерами являются параметры, определяемые при коротком замыкании или холостом ходе.

В случае собственных параметров транзистора принцип измерения следует из самого их определения; то же самое можно сказать и о параметрах режима, однако при этом нельзя не учитывать особенностей схемы включения и некоторых второстепенных условий.

Для описания свойств транзистора знания собственных параметров и параметров режима часто оказывается недостаточно; в некоторых случаях применения требуется, например, знание также элементов схемы замещения (гл. 1о) или хапактеристических частот (гл. 14).

.Многообразие параметров транзистора может быть систематизироватю следующим образом:

- статические параметры, которые следуют из семейств вольтамперных характеристик;

- динамические параметры, описывающие свойства транзистора в процессе передачи сигнала: низкочастотные (квазистатические параметры), высокочастотные (граничные частоты, постоянные времени), импульсные параметры;

- тепловые параметры, описывающие связь между тепловым и электрическим воздействием;

- шумовые параметры, находящие свое суммарное отражение в эксплуатационном параметре - коэффициенте шума.

Определение этих параметров и их анализ в связи со статическими, динамическими, тепловыми и шумовыми свойствами транзистора и составляет содержание последующих глав этой части.



СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Если характеристика, представленная графически как функциональная взаимосвязь причины (ток, напряжение) и следствия (ток, напряжение), зависит от других (произвольно выбранных) параметров, то получают пе одну характеристику, а их семейство. Если причина и следствие действуют во времени одновременно (т. е. переходные процессы электрической и тепловой природы не учитываются), то площадь семейства характеристик, получающаяся при периодическом изменении причины , за период равна нулю - статическая харак-


о Т о о to о i с

Pifc. 8.]. Условное изображение р-п-р транзистора в различных схе мах включения.

о - с обигей базой-

б -с общим эмиттером;

e - z обшлм коллектором.

теристика. В противном случае она вырождается в некоторую прост|ранственную поверхность, включающую в себя замкнутую кривую - динамическая характеристика.

Если рассматривать транзистор как трехполюсник с тремя равноправными электродами (рис. 8.1), из которых один всегда принимается как общий для присоединения источников напряжения, то можно легко получить основные схемы включения транзистора (по аналогии со схемами включения электронной лампы).

Схема включения транзвстора

С общей базой

с общим этиттером

С общим ко.ялектором

Общий электрод

База Эмиттер

Схема включения лампы (аналогии)

С общей сеткой С общим катодом

С общим анодом

Коллектор

Так как для описания этих схем достаточно знать 4 из 6 напряжений и токов, из которых к тому же 2 могут быть выбраны независимо, то в случае т = 6 величин и /г = 3 возможных схем для каждой переменной можно установить в общей сложности т\ (т-п\) всевозможных взаимосвязей. В случае необходимости две из них отличаются друг от друга только заменой абсциссы на ординату, Р^сключая уравнения Кирхгофа, получаем в итоге 54 всевозможных семейства характеристик. Они далеко не все равнозначны; важными являются главным образом следующие:

в

и

f (cb)

поскольку для установления необходимой рабочей точки, как правило, используются схемы включения с общей базой и с общим эмиттером.

Так, если предварительно заданы две величины (например, и ев, Ucb) то по семейству характеристик можно определить рабочую точку (в данном случае 1е, 1с)-Выбор этой рабочей точки зависит от ахемы включения и от условий отвода тепла.

Поскольку для описания поведения транзистора необходимо в общей сложности знать 4 величины (например, 1е. fc, Ueb, Ucb) [в отличие от-электродной лампы, когда требуется знать только 3 величины (анодный ток 1а, анодное напряжение Ua, сеточное напряжение Ug)], то для транзистора, как и для лампы, недостаточно иметь одно семейство характеристик, чтобы однозначно описать его поведение. Больше того, чаще всего необходимо иметь по крайней мере два независящих друг от друга семейства характеристик или одно, но с двумя параметрами.

Выбор семейства характеристик зависит от решаемой задачи. Поскольку аналитический вид зависимости часто упрощает расчет схем, то рекомендуется всегда выбирать зависимость тока от напряжения, которая к тому же, представленная в виде

Cf(CB)UEB. Ге

дает возможность понять сущность физических процессов, связанных, в частности, с распределением носителей заряда. В схемотехнике



более распространенным является задание семейства характеоистнк в виде

или

так как они позволяют легко проанализировать работу транзистора в схеме с общим эмиттером.

Семейства характеристик транзистора создают целый ряд удобств:

- дают наглядное представление о статических свойствах т1ранзистора в большой области изменений токов и напряжений;

- позволяют сделать заключение о величине и изменении в зависимости от положения рабочей точки низкочастотных малосигнальных параметров транзистора;

- дают возможность графически решить ряд задач взаимозависимости режима работы приемника от режима работы генератора при любом (однако квазистатическом) изменений управляющего сигнала, как это произошло бы в медленном ключевом режиме;

- указывает рабочую область (при указании граничных значений семейства), в которой транзистор может работать без опасности быть перегруженным.

Семейства характеристик каждого отдельного транзистора имеют разброс относительно некоего среднего значения, что связано с технологией изготовления транзисторов, однако характеристики всегда имеют вид, описываемый уравнениями (2.11) и (2.26) при учете дополнительного падения напряжения на последовательных сопротивлениях. То обстоятельство, что экспериментально определяемые параметры Ах, А г, /сво и /сео могут не совпадать с рассчитанными для теоретической модели, является ул<е второстепенным вопросом.

Необходимость учета последовательных сопротивлений затрудняет аналитический расчет семейства характеристик, однако качественные свойства транзистора достаточно хорошо описываются уравнениями идеализированной модели [уравнение (2.11)] даже при предположении о независимости от тока и напряжения параметров An Iebq, Ai, /сво и Jceq- При этом, конечно, вообще не рассматриваются эффекты, связанные с пе1реходом транзистора в тот или иной критический режим, характеризуемый определенными предельными параметрами транзистора.

8.1. Семейства статических хйрактеристик транаистора

в схеме с общей базой

Семейство выходных характеристик

с-И^С'в')/£. Ue>

в

Зависимость fc=f{UcB) для большинства случаев применения транзистора представляет собой наиболее важную характеристику, так как именно в коллекторной цепи возникают наибольшие изменения величин и, следовательно, в коллекторном переходе происходит выделение наибольшей мощности. В соответствии с уравнениями (2.26) эта зависимость описывается соотношением (табл. 8.1)

сво

1 - А.,А

сво

(8.1)

Руководствуясь этим уравнением, можно достаточно просто разграничить на семействе характеристик области режимов работы транзистора.

В случае, когда коллектор заперт, а в цепи эмиттера имеет место холостой ход (/е = 0), через коллектор протекает остаточный ток /сво [уравнение (2.21)] (рис. 8.2). Между эмитте1ром и базой в этом режиме работы устанавливается напряжение, называемое плавающим потенциалом эмиттера:

и

[/,1п(1-Л„ + лУ%

(8.2)

которое, в частности, для напряжений на коллекторе ( (; 68[/у.) асимптотически приближается к значению, определяемому соотношением (/у.1п(1 - Л^). Отсюда следует, что кремниевые транзисторы, обладающие в данном режиме меньшими коэффициентами передачи тока An, чем германиевые, будут соответственно обладать большими значениями плавающего потенциала (рис. 8.3).



со л

н

с

< >> и

CQ -

о

н

о

и: x x

о

о

X -с

г г

о

£2

X щ X

CD <

и

а

S Я

о

о О

DC Ш

о

О

О

cz X

о

Ш

о

ш

a>

и

> +

5

о

a; К

><

о

ш

о ш

а> U

о

05 +

05 +

о

о -

о

о

о о

а>

н

о н

си С

о ш н и

S CJ

о

о

05 +

С

la::

О

с

о ш ь о

05 +

о

о

О

о

Положительное приращение тока эмиттера Ie сдвигает характеристику /с на величину AIe, т. е. при одинаковых приращениях тока эмитте1ра А/е должно было

бы получиться эквидистантное семейство вольт-амперных характеристик. В реальном транзисторе это не наблюдается, поскольку коэффициент А^ сам по себе зависит от тока эмиттера (см. § 6.3).

If возрастает


Обры8 характеристики

lz<0

Ряс, 8,2. Семейство вольт-амперных характеристик /с с указа}1ием некоторых характерных величин.

HUcb) I

Характеристика - f С^св) соответствующая току />0, пересекает ось абсцисс в точке, расположенной

левее начала отсчета. Постепенное уменьшение тока коллектора 1с при положительных напряжениях с'в

объясняется тем, что коллекторный переход подобно эмиттеру начинает инжектировать в базу неосновные носители заряда (режим работы П1). В конечном итоге диффузионный ток эмитте!рнрго перехода / е полностью компенсируется диффузионным током коллекторного перехода, так что результирующий ток коллектора 1с становится равным нулю. В этом режиме к коллекторному переходу будет приложено напряжение

Uj,[nl 1

AnIe

(8.3)



При отрицательных токах эмиттера характеристики тока коллектора сдвигаются ниже характеристики, соответствующей /£=0, однако в этом случае нельзя получить любую характеристику.


Рис. 8.3. Зависимость плавающего потетщала эмиттера от напряжения IJcB для различных транзисторов;

0С8! ]. ОС47 - германиевые бездрейфовые транзисторы; AF114, 0C615 - германиевые дрейфовые транзисторы; ОС-590 - кремниепыЙ транзистор.

Больше того, во внимание люгут приниматься только такие (отрицательные) токи эмиттера (/ = const) при напряжении для которых соответствующее напряжение эмиттера ~U,, имеет конечную величину (-U,,<1

- I может быть

< оо). Для каждого тока эмиттера -определено граничное напряжение на коллекторе:

(1-Н/)Е + СВ0

и

с'в'а

Up In

Alcbo

(8.4)

которое в принципе не может быть превзойдено (обрыв характеристики) (рис. 8.2). С уменьшением тока эмиттера напряжение обрыва сдвигается к все большим значениям {-U,,).

С физической точки зрений обрыв характеристики объясняется тем, что у эмиттера происходит уменьшение концентрации дырок практически до нуля, хотя градиент концентрации не исчезает (рис. 8.4).

Сопротивление базы Гв, влияющее на ход вольт-амперных характеристик, несущественно при условии, если коллектор заперт, но становится заметным при смеще-

const Ро


Рис. 8.4. Распределение концентра1Н1И носителей в базе, поясняющее обрыв характеристики.

в активном инверсном режиме ход распределения концентрации дырок при 11(к-1 нипиом токе эмиттера снижается по мере изменения напряжения с'в'

Пик,!. naKOiieu, концентрация у змштера ие станет равной нулю.

шн коллекторного перехода в прямом направлении. Влияние Гв в этом случае сказывается в уменьшении наклона характеристик (он становится примерно равным ]/Гв) и в сдвиге иапрял^епня Ucm

и

е'в

-cBv (8-5)

Далее, при учете сопротивления базы видоизменяются границы областей режимов работы транзистора, когда семейство характеристик изображается как функция внешнего напряжения Ucn (рис. 8.5).

Область режима отсечки (/) находится преимущественно в / квадранте между токами, определяемыми уравнениями

1 - AAj

и

с'в

1) (я.в' = 0 (8-6)

и

{-и

е'в

А Т

ево



и включает остаточный ток 1. Значению напряжения

UeQ - соответствует отрицательное напряжение И^,

Небольшая часть области этого режима лежит в IV квадранте.

Область нормального активного режима (Иа) находится преимущественно во II, а при учете влияния сопротивления Гв частично и в III квадранте, область инверсного активного режима находится в III и частично в IV квадранте.



г? оме три -чесхое место точек о5ры8о5. рак тер иста к

-0.5

-0.25

О 025

Рнс. 8.0, CeMeiicibo золъ1 -амнериь]:, .\ap:iKie:)itoгик 1с (ucв)

(1) границы пПластп! р:1:<Л11;иых [)c>i;u:.i(.B [);iuoibi (/. Па, 116, ill);

5) семейство характеристик repMniiHeuoio г'оздрейфового транзистора малой

Наконец, область режима насыщения охватывает часть и / квадранта, все значения (/с, гв), лежащие вне названных областей, не могут быть практически реализованы.

Семейство характеристик с напряжением Vв качестве параметра строится на основании уравнения (2.26). Ток cg(f£,в, = 0), протекающий при запертом коллекторе в идеальном транзисторе, совпадает с током насыщения /cs [см. уравнение (2.11)]. В реальном транзисторе вследствие наличия сопротивлений тв и г^,, а также возможного внешнего сопротивления Rbb, включенного между эмиттерным и базовым электродами, измеряется не этот ток, а ток 1свя> равный

(8.7)

В зависимости от того, какое выполняется неравенство

е'е

(8.8)

. Гра-

хок Ifgf может быть больше или меньше тока 1 ничными значениями тока 1 являются токи / (Rg

е'е

ceo \*ве

Г е'е я)- эюи мо;кно

в

представить себе внешние сопротивления включенными в сопротивления г^, и г^.

С poCTo.vi напряжения Uк току 1 добавляется

ток, связанный с прямым смещением эмиттерного перехода:

\ево . ebit

(8.9)

При равномерном приращении напряжения Ш^,, приращения тока А/ будут возрастать нелинейно; однако для малых изменений {Ш^,., <Uj) получается линейная зависимость

с

Е'В

с'в

n ево

и

(8.10)

Внутренняя (статическая) крутизна Si имеет в данном случае тот же смысл, что и крутизна электронной лампы; она описывает связь между изменениями коллекторного тока и входного напряжения при = const.

Особенностью семейства характеристик -

по сравнению с семейством /

f{U(>,Q,)j является существенно более быстрое умень-



шенИе toka /с, наблюдаемое ёо П квадранте, й также большая величина выходной проводимости (8.11а):

сво

cbIT

и

(8.11 a)

Е'В

CBO JCBT

(8.116)

чем при неизменном токе эмиттера (8.116).

Две другие характерные точки семейства характеристик определяются следующим образом:

а) и^,, = 0 (пересечение характеристики с осью ) (табл. 8.1)

NBO i Е'В'Ют

-(е

(8.12

б) /(. = 0 (пересечение характеристики с осью U,, ) (табл. 8.1)

NBO . Е'В'Т

СВЗ

Uj, In Л^.

(8.13)

При учете со:фОтивлення базы ход характеристик изменяется-особенно уменьшается напряжение Uсоответствующее данному значению Uи вместе с тем и крутизна

S=-- . . . . .-; (8.14)

во ~Ь .у^яво

1 - А А,

в то время как напряжение VcBi [уравиеине (8.5)], соот ветствующее прохождению тока 1с через нуль, при боль ших прямых смещениях на эмиттере,

/7д = const

в'в

может рассматриваться как почти независящее от гв:

и

Ueb+Ut In Л/.

(8Л5)

Это соотношение в принципе можно было бы использовать для обоснования практического метода определения Ai, однако оно не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к точности измерений.

Экспериментальные характеристики (ipnc. 8.5 и 8.6) в широких пределах изменения токов и напряжений не слишком сильно отклоняются от характеристик, свойственных идеализированной модели. Так, для нормального активного рел^има наблюдается равномерность характеристик с очень малым наклоном, обусловленным эффектом Ирли (см. § 3.2). Квазистатическое сопротивление, соответствующее этим участкам характеристик, может достигать значений порядка мегом.

рис. 8.6. Семейство вольт-амперных характеристик fc=f(ucb)ueb германиевого дрейфового транзистора

ОС614 (---) к германиевого

бездрейфового транзистора ОС602 (-).

д

к

г -

260 fQ

0,3 о

0,5 1

Если представить выходные характеристики в виде

семейства I{U

и

то будут наблюдаться в прин-

пне большие наклоны характеристик, которые свнде-гельствуют о меньшем внутреннем сопротивлении в даном режиме. В общем случае наблюдается также пеэк-илистантность расположения характеристик; в дрейфо-нях и в кремниевых транзисторах, имеющих малые токн [асыщення, поэтому необходимы большие изменения на-т|ряжения, чтобы достигнуть того же самого изменения тока коллектора, что и у бездрейфовых транзисторов.

Семейство входных характеристик

Е'В

-C.BIc


В этом случае практическое значение имеет представление указанного семейства характеристик в таком виде, когда параметром семейства является напряжение U, поскольку выполнение условия /c=const прн запертом коллекторе встречает большие схемные затруднения.



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 соп|ротивлений 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 (~с'в'~) 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

е'в^ с'в'

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

с'в' - - - е'в' *

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

т

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

и

с'ь

Vt In-г

(8.16)

при определенном токе амнттсра (как парамет|ре)

/ - Л

ево /-Л^Л/

<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):

В

с

в

сво

л

и:г.--

1 - А

В

Л

Л

пво

и в Г'

(8.17) (8-18)

Последнее определение уравнение (2.26)

следует нз соотноп!ення [см,

в 1 - л

А

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




емейс^В0 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-

в


- - -

-

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' т^но 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)

(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-

с'е> ~

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

bn + сео

(8.21) 261

1,- >-

.м^!- * yi-fl, ..Л^5р-Ч^н-л^ г-.-Глл



1 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 24
Яндекс.Метрика