- •Елементна база електронних апаратів
- •1.1.2 Напівпровідники з електронною електропровідністю
- •1.1.3 Напівпровідники з дірковою електропровідністю
- •1.2 Струми в напівпровідниках
- •1.2.1 Дрейфовий струм
- •1.2.2 Дифузійний струм
- •1.3 Контактні явища
- •1.3.1 Електронно-дірковий перехід в стані рівноваги
- •1.3.2 Пряме включення p-n переходу
- •1.3.3 Зворотне включення р-п-переходу
- •1.3.4 Теоретична вольтамперная характеристика p-n переходу
- •1.3.5 Реальна вольтамперная характеристика p-n переходу
- •1.3.6 Ємності p-n переходу
- •1.4 Різновиди електричних переходів
- •1.4.1 Гетероперехіди
- •1.4.2 Контакт між напівпровідниками одного типу електропровідності
- •1.4.3 Контакт металу з напівпровідником
- •1.4.4 Омічні контакти
- •1.4.5 Явища на поверхні напівпровідника
- •2 Напівпровідникові діоди
- •2.1 Класифікація
- •2.2 Випрямні діоди
- •2.3 Стабілітрони і стабістори
- •2.4 Універсальні і імпульсні діоди
- •2.5 Варікапи
- •3 Біполярні транзистори
- •3.1 Принцип дії біполярного транзистора. Режими роботи.
- •3.1.1 Загальні відомості
- •3.1.2 Фізичні процеси в бездрейфовом біполярному транзисторі при роботі в активному режимі.
- •3.2 Статичні характеристики біполярних транзисторів
- •3.2.1 Схема із загальною базою
- •3.2.2 Схема із загальним емітером
- •3.2.3 Вплив температури на статичні характеристики бт
- •3.3 Диференціальні параметри біполярного транзистора
- •3.4 Лінійна (малосигнальна) модель біполярного транзистора
- •3.5 Частотні властивості біполярного транзистора
- •3.6 Способи поліпшення частотних властивостей біполярних транзисторів
- •3.7 Робота транзистора в підсилювальному режимі
- •3.8 Особливості роботи транзистора в імпульсному режимі
- •3.8.1 Робота транзистора в режимі посилення імпульсів малої амплітуди
- •3.8.2 Робота транзистора в режимі перемикання
- •3.8.3 Перехідні процеси при перемиканні транзистора
- •4 Польові транзистори
- •4.1 Польовий транзистор з p-n переходом.
- •4.2 Польовий транзистор з ізольованим затвором (мдп-транзистор).
3.2.2 Схема із загальним емітером
Сімейство вхідних характеристик схеми з ОЭ є залежності IБ = f(UБЭ), причому параметром є напруга UКЭ (рисунок 3.6,а). Для p-n-p транзистора негативна напруга UБЭ (UБЭ < 0) означає
-
а)
б)
Рисунок 3.6 Рисунок 3.5 Вхідні (а) і вихідні (б) характеристики БТ в схемі включення з ОЭ
пряме включення емітерного переходу, оскільки UЭБ = -UБЭ > 0. Якщо при цьому UКЭ = 0 (потенціали колектора і емітера однакові), то і колекторний перехід буде включений в прямому напрямі: UКБ = UКЭ + UЭБ = UЭБ > 0. Тому вхідна характеристика при UКЭ = 0 відповідатиме режиму насичення (РН), а струм бази рівним сумі базових струмів із-за одночасної інжекції дірок з емітера і колектора. Цей струм, природно, збільшується із зростанням прямої напруги UЭБ, оскільки воно приводить до посилення інжекції в обох переходах (UКБ = UЭБ) і відповідному зростанню втрат на рекомбінацію, що визначають базовий струм.
Друга характеристика на рисунку 3.6,а (UКЭ 0) відноситься до нормального активного режиму, для отримання якого напруга UКЭ повинна бути в p-n-p транзисторі негативним і по модулю перевищувати напругу UЭБ. В цьому випадку (UКБ = UКЭ + UЭБ = UКЭ - UБЭ < 0. Формально хід вхідної характеристики в НАР можна пояснити за допомогою виразу (3.14) або (3.17): IБ =(1 - )IЭ - IКБО. При малій напрузі UБЭ інжекція носіїв практично відсутній (IЭ = 0) і струм IБ = -IКБО, тобто негативний. Збільшення прямої напруги на емітерному переході UЭБ = -UБЭ викликає зростання IЭ і величини (1 - ) IЭ. Коли (1 - ) IЭ = IКБО, струм IБ = 0. При подальшому риєте UБЭ (1 - ) IЭ > IКБО і IБ міняє напрям і стає позитивним (IБ > 0) і сильно залежним від напруги переходу.
Вплив UКЭ на IБ в НАР можна пояснити тим, що зростання |UКЭ| означає зростання |UКБ| і, отже, зменшення ширини базової області (ефект Эрли). Останнє супроводжуватиметься зниженням втрат на рекомбінацію, тобто зменшенням струму бази (зсув характеристики трохи вниз).
Сімейство вихідних характеристик схеми з ОЭ є залежності IК = f(UКЭ) при заданому параметрі IБ (рисунок 3.6,б).
Круті початкові ділянки характеристик відносяться до режиму насичення, а ділянки з малим нахилом - до нормального активного режиму. Перехід від першого режиму до другого, як вже наголошувалося, відбувається при значеннях |UКЭ|, що перевищують |UБЭ|. На характеристиках як параметр береться не напруга UБЭ, а вхідний струм IБ. Тому про включення емітерного переходу доводиться судити по значенню струму IБ, який пов'язаний з вхідною характеристикою на рисунку 3.6,а. Для збільшення IБ необхідно збільшувати |UБЭ|, отже, і межа між режимом насичення і нормальним активним режимом повинна зрушуватися у бік великих значень.
Якщо параметр IБ = 0 (“обрив” бази), то відповідно до (3.22) IК = IКЭО = ( + 1 ) IКБО. У схемі з ОЭ можна одержати (як і в схемі з Про) I = IКБО, якщо задати негативний струм IБ = -IКБО. Вихідна характеристика з параметром IБ = -IКБО може бути прийнята за межу між НАР і режимом відсічення (РО). Проте часто за цю межу умовно приймають характеристику з параметром IБ = 0.
Нахил вихідних характеристик в нормальному активному режимі в схемі із загальним емітером у багато разів більше, ніж в схемі із загальною базою (h22Э h22Б) Пояснюється це різним проявом ефекту Эрли. У схемі із загальним емітером збільшення UКЭ, а отже і UКБ супроводжується зменшенням струму бази, а він за визначенням вихідної характеристики повинен бути незмінним. Для відновлення струму бази доводиться регулюванням напруги UБЭ збільшувати струм емітера, а це викликає приріст струму колектора IК, тобто збільшення вихідної провідності (у схемі з Об струм IЭ при знятті вихідної характеристики підтримується незмінним).
