4.1. ВАХ биполярного транзистора

Для биполярного транзистора в схеме с общей базой активный режим (на эмиттерном переходе - прямое напряжение, на коллекторном - обратное) является основным. Поэтому в дальнейшем будет рассматриваться транзистор в активном режиме, для p-n-p биполярного транзистора Uэ>0, Uк<0.

Эмиттерный переход работает в прямом направлении, и через него происходит инжекция неосновных носителей в базу: дырок в транзисторе p-n-p типа и электронов в транзисторе n-p-n. База должна иметь достаточно малую толщину (по сравнению с диффузионной длиной), чтобы инжектированные неосновные носители не успевали рекомбинировать . Коллекторный переход, нормально смещенный в обратном направлении "собирает" инжектированные носители, прошедшие через слой базы. В зависимости от того, какой электрод является общим для входной и выходной цепей, различаются три схемы включения транзистора:

  • Схема с общим эмиттером (ОЭ) (рис.2).

    Схема с ОЭ является наиболее распространенной, так как она дает наибольшее усиление по мощности. Но режим работы этой схемы сильно зависит от температуры, а усиление от частоты.

    Рис. 2 Схема включения транзистора с общим эмиттером (ОЭ).

    Выходной ток - ток коллектора, входной ток - ток базы.

  • Схема с общей базой (ОБ). Эта схема дает меньшее усиление по мощности, чем схема с ОЭ, но она значительно лучше по частотным и температурным свойствам.

  • Схема с общим коллектором (ОК). Эта схема включения отличается большим входным сопротивлением и малым выходным. Т.к. она усиления по току не дает, ее называют эмиттерным повторителем.

    Существует четыре типа статических характеристик транзистора при включении по схеме с ОЭ .

  • Входные характеристики - зависимость тока базы от напряжения на базе при постоянном напряжении на коллекторе: Iб = f(Uб); Uк = const. (Рис. 3б)

  • Выходные характеристики - зависимость тока коллектора от напряжения на коллекторе при постоянном токе базы: Iк = f(Uк); Iб = const. Iб3> Iб2> Iб1. (Рис. 3а)

    Характеристики передачи тока - зависимость тока коллектора от тока базы при постоянном напряжении на коллекторе: Iк = f(Iб); Uк = const. (Рис. 3в)

    Характеристика обратной связи по напряжению - зависимость напряжения на базе от напряжения на коллекторе при постоянном токе базы: Uб = f(Uк); Iб = const. (Рис. 3в)

    Рис. 3 Статические характеристики транзистора при включении по схеме с ОЭ.

    Дифференциальным коэффициентом передачи тока базы называется приращение тока коллектора к вызвавшему его приращению тока базы при постоянном напряжении на коллекторе (при нагрузки в цепи коллектора).

    Величина равна нескольким десяткам или сотням. Между коэффициентами передачи токов эмиттера и базы существует связь.