2015-07-03
351
Два встречно включенных p-n-перехода транзистора отображаются в виде идеальных диодов с собственными токами I1 и I2, а взаимодействие между ними – в виде генераторов тока aNI1 и aII2 (рис.6), где aN и aI – коэффициенты передачи тока при нормальном и инверсном включениях.
 |
Токи диодов описываются выражениями:
I1=I¢ЭО(еxp(UЭ/φT) – 1) (7)
I2=I¢KО(еxp(UК/φT) – 1) (8)
где I¢ЭО, I¢KО – тепловые токи соответствующих переходов при коротком замыкании другого перехода, φT – температурный потенциал. Положительными считаются прямые напряжения на переходах: для p-n-p-транзистора UЭ=UЭБ,, UК=UКБ, для n-p-n-транзистора UЭ= -UЭБ, UК= -UКБ.
Из рис.6 следуют соотношения:
(9)
(10)
На практике принято измерять тепловые токи, не закорачивая, а обрывая цепь второго перехода. Соответствующие значения обозначают через IЭ0 и IК0. С помощью формул (7) – (10) можно установить связь между тепловыми токами, измеренными в режиме холостого входа и режиме короткого замыкания второго перехода:
Подставляя токи 
и 
из (7), (8) в соотношения (9), (10) находим аналитические выражения для статических ВАХ транзистора:
(11)
(12)
Ток базы определяется как разность токов 
и 
:
(13)
Формулы (11) – (13) являются математической моделью транзистора.
Модель Эберса-Молла хорошо отражает обратимость транзистора – принципиальную равноправность обоих его переходов. Эта равноправность ярко проявляется в режиме двойной инжекции, когда на обоих переходах действуют прямые напряжения. В таком режиме каждый из переходов одновременно инжектирует носители в базу и собирает носители, дошедшие от другого перехода.
Для активного режима при 
, 
формулы (11), (12) упрощаются:
(14)
(15)
Из выражений (14),(15) следует, что в активном режиме коллекторное напряжение не влияет ни на входную, ни на выходную характеристики. При учете токов термогенерации и утечки формула (14) преобразуется в (1).
