Схема с общим эмиттером

На практике довольно часто используются транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером (рис. 1.13). В этой схеме входным является ток базы, а выходным, как и в предыдущем случае, ток коллектора. В соответствии с определением коэффициента передачи тока для схемы с общим эмиттером будем иметь , но , и, следовательно,

(6).

Отсюда видно, что В0 должен быть значительно больше а0. Действительно, при . Поскольку рассматриваемая схема включения транзистора отличается от схемы с общей базой только тем, что вместо базы заземляется эмиттер, то для описания входных и выходных характеристик можно воспользоваться соотношениями, полученными в предыдущем разделе. Исходя из этого, для тока базы с учетом (5) можно записать

(7).

Поскольку при выводе (5) мы полагали, что , то первая составляющая тока в (7) обусловлена электронами, входящими в базу транзистора для компенсации их потерь на рекомбинацию с инжектированными из эмиттера дырками. Вторая составляющая тока связана с электронами, которые выбрасываются в базу обратно смещенным коллектором, частично компенсируя потери на рекомбинацию. Электронный ток через эмиттер при записи выражений (5) и (7) не учитывался. Анализ общего вида входных характеристик, представляющих собой зависимость I_Б от U_БЭ при фиксированных значениях U_КЭ, проведем на основе выражения (7), учитывая, что .

Если U_КЭ = 0, то входная характеристика должна изображаться кривой, выходящей из начала.координат (рис. 1.14, кривая 1), так как при , U_КБ и I_К0 также равны нулю. При U_КЭ < 0 и коллектор должен быть смещен в запорном направлении. Тогда при ,I_Б = - I_К0, то есть начало входной характеристики располагается в области отрицательных значений тока (рис. 1.14, кривая 2). В целом ход зависимости I_Б от определяется эмиттерным током , и по своей форме входные характеристики подобны вольтамперной характеристике р-n-перехода, смещенного в пропускном направлении. Подставляя в (5) вместо I_Э сумму , после несложных преобразований получим:

(8),

где .

На основе этого выражения можно провести качественный анализ выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 1.15).

Прежде всего из (8) следует, что при разомкнута входе ток через коллекторный переход значительно больше, чем в схеме с общей базой, то есть I_К0 >> I_{К0(базы)}. Для поддержания базового тока постоянным при любом U_КЭ необходимо зафиксировать значение U_БЭ. Но тогда может обратиться в нуль только в том случае, если коллекторный переход сместится в пропускном направлении. В этой ситуации и эмиттерный, и коллекторный переходы инжектируют дырки а базу транзистора навстречу друг другу и при ток коллектора при любом фиксированном значении I_Б принимает нулевое значение (рис. 1.15). При перемещении вдоль выходной характеристики в сторону увеличения тока падение напряжения на коллекторном переходе U_КБ в области малых значений U_КЭ положительно, затем переходит через нуль, меняет знак на противоположный и непрерывно увеличивается. По мере увеличения U_КБ, за счет расширения ООЗ коллекторного перехода уменьшается ширина базы транзистора и, следовательно, увеличивается a0. Это приводит к существенному росту В0 [см. (6)] и I_К [см. (8)] при увеличении U_КЭ (рис. 1.15).