Вольтамперные характеристики транзистора

На практике чаще всего используются два семейства ВАХ транзисторов - входные и выходные (рис. 4, 5). Входные характеристики определяют зависимость входного тока (базы или эмиттера в зависимости от способа включения транзистора) от напряжения между базой и эмиттером при фиксированных значениях напряжения на коллекторе. Для схемы с общим эмиттером (ОЭ):

Выходные характеристики определяют зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при фиксированных значениях тока базы или эмиттера (в зависимости от способа включения транзистора).

Рис. 4Подробные выходные (а) и входные (б) характеристики транзистора,

включённого по схеме ОЭ (скопировано из справочника)

Рис. 5 Иллюстрация входных (а) и выходных (б) характеристик транзистора,

включенного по схеме с ОЭ

Параметры транзистора:

h₁₁=D U ₁/D I ₁ – входное сопротивление транзистора при неизменном выходном напряжении (DU₂=0);

h₂₁=D I ₂/D I ₁ – коэффициент передачи тока при неизменном выходном напряжении (D U ₂=0);

h₁₂=D U ₁/D U ₂ – коэффициент обратной связи по напряжению при неизменном входном токе (D I ₁=0);

h₂₂=D I ₂/D U ₂ – выходная проводимость транзистора при неизменном входном токе (D I ₁=0).

Цифра 1 соответствует входным параметрам. Цифра 2 – выходным параметрам токов и напряжений. При расчете h - параметров вместо цифр 1 и 2 подставляют индексы: Э, Б, К для значений токов и напряжений соответствующей схемы включения транзистора.

Входные характеристики имеют вид, аналогичный характеристикам диодов: ток экспоненциально возрастает с увеличением напряжения база-эмиттер. При повышении и понижении температуры входные характеристики смещаются в сторону меньших и больших входных напряжений соответственно. Напряжение между базой и эмиттером для кремниевых транзисторов уменьшается примерно на 2 мВ при увеличении температуры на каждый градус Цельсия.

Особенностью выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с ОБ, является слабая зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-база U кб. При больших напряжениях U кб происходит пробой коллекторного перехода. При увеличении температуры выходные характеристики смещаются в сторону больших токов из-за увеличения обратного тока I ко.

У транзистора, включенного по схеме с ОЭ, ток коллектора более сильно зависит от напряжения коллектор-эмиттер. Резкое возрастание тока коллектора начинается при меньшем коллекторном напряжении, чем для включения транзистора по схеме с ОБ. При повышении температуры выходные характеристики значительно смещаются в сторону больших токов, их наклон сильно увеличивается.

ВАХ транзисторов и диодов снимаются на постоянном токе (по точкам) или с помощью специальных приборов – характериографов, позволяющих избежать сильного нагрева приборов.

Входные и выходные характеристики транзисторов используются для расчета цепей смещения и стабилизации режима, расчета конечных состояний ключевых схем (режима отсечки, насыщения).