Входные статические характеристики

Входная статическая характеристика (при отсутствии резистора R 2 в цепи коллектора – контакт SA замкнут) представляет собой зависимость I _Б = f (U _БЭ) при U _КЭ = coпst.

Семейство входных характеристик транзистора для различных напряжений U _КЭ представлено на рисунке 3, а.

Левая характеристика семейства снята при U _КЭ = 0, то есть когда движок потенциометра R 3 находится в крайнем нижнем (по схеме) положении (см. рис. 2). При этом p - области обоих р-п переходов объединены и р-п переходы транзистора оказываются соединенными параллельно по отношению к источнику Е _Б (рис. 3, б). Еслипри этом U _БЭ< 0 (“–” приложено к базе, а “+” к эмиттеру – прямая ветвь входной характеристики для транзистора p-n-p типа, как показано на рис. 3, б), то оба р-п перехода получат прямое смещение и транзистор будет работать в режиме насыщения (максимально открыт). Ток базы в этом случае равен сумме прямых токов через эмиттерный и коллекторный переходы, как видно из рис. 3, б: I _Б= I _Э+ I _Кпр.

Если U _БЭ = 0 (движок потенциометра R 1 находится в крайнем нижнем, по схеме, положении) эмиттерный переход закрыт внутренним полем p-n перехода (φ _pn= U _ВНУТ). В этом случае транзистор находится на границе

режима отсечки [2] (закрыт) и в базовой цепи будет протекать обратный (тепловой) ток коллектора I _Б=- I _КS= I _{КБО ,} условленный собственной проводимостью полупроводника и действием обратного напряжения U _КБ (риc. 3 в).

При подаче на коллектор отрицательного потенциала U _КЭ< 0 (перемещение движка потенциометра R 3 вверх по схеме) прямые ветви зависимости I _Б = f (U _БЭ) смещаются вправо и вниз. Мы видим, что при одном и том же напряжении U _БЭ ток базы уменьшается с увеличением | U _КЭ|. При | U _КЭ| > | U _БЭ| транзистор работает в активном режиме.

Чем больше напряжение U _КЭ обратно смещенного коллекторного перехода, тем он становится шире (как показано на рис. 3, в штриховкой), и тем меньше активная ширина базы (изначально самой узкой области транзистора). Это явление называется эффектом Эрли. Следовательно, становится меньше основных носителей зарядов (в данном случае примесных электронов в обедненной n области базы), а значит, увеличивается сопротивление и уменьшается ток базы.

По входным характеристикам определяется входное сопротивление транзистора (по переменному току полезного сигнала) в окрестности точки покоя (т.е. в приращениях):

(1)

Определение R _ВХ^ОЭ для произвольной точки А на входной характеристике показано на рис. 3, а. Очевидно, что величина R _ВХ^ОЭ различна в разных точках характеристики и имеет наибольшее значение в начале кривой, где D I _Б мало, и наименьшее в верхней части характеристики.