Характеристики биполярного транзистора, включённого по схеме с ОБ

Входные характеристики = f () при = const (рис. 6.12) аналогичны характеристике для прямого тока диода, так как ток эмиттера является именно таким током. При = 0 характеристика идёт из начала координат, так как ток равен нулю. А если 0, то характеристика проходит немного выше, т.е. возникает ток эмиттера, и при = 0 протекает небольшой начальный ток . Условие = 0 соответствует короткому замыканию эмиттера и базы. Характеристики для различных напряжений расположены очень близко друг к другу, и в справочниках обычно приводится только одна характерис-тика для некоторого напряжения . Малое влияние напряжения на ток эмиттера объясняется тем, что поле, создаваемое напряжением , сосредоточено в коллекторном переходе. Но всё же с увеличением ток эмиттера несколько возрастает, что объясняется влиянием поперечного сопротивления .

На рис. 6.13 показано семейство выходных характеристик = f () при = const. Они приведены для постоянных значений тока , потому что входное сопротивление биполярного транзистора мало и источник усиливаемых колебаний обычно работает как генератор тока, т.е. в режиме близком к короткому замыканию. При = 0 характеристика проходит через начало координат, так как без тока и при = 0 не может быть и коллекторного тока. Это обычная характеристика обратного тока p – n перехода. Условие = 0 соответствует разомкнутой цепи эмиттера, а это означает, что включён только коллекторный переход, к которому приложено обратное напряжение. В этом случае протекает начальный ток коллектора .

Рис. 6.12. Входные характеристики биполярного транзистора, включённого по схеме с ОБ

При некотором значении напряжения начинается электрический пробой коллекторного перехода, и ток коллектора резко возрастает.

Рабочие участки выходных характеристик для различных токов эмиттера представляют собой прямые линии, идущие с очень небольшим наклоном, что означает малое влияние напряжения на ток коллектора. Действительно, для увеличения тока коллектора надо увеличивать ток эмиттера, чтобы из эмиттера в базу инжектировалось больше носителей. Но если = const, то коллекторный ток при возрастании увеличивается главным образом только за счёт уменьшения толщины базы. В результате чего в базе снижается рекомбинация инжектированных носителей с основными носителями базы. Следовательно, больше инжектированных носителей достигает коллектора, ток коллектора увеличивается, а ток базы уменьшается.

Особенность выходных характеристик в том, что при = 0 и ток коллектора довольно велик – почти такой же, как и при 0. Это объясняется тем, что благодаря сопротивлению базы в данном режиме на коллекторном переходе имеется некоторое напряжение. Оно представляет собой напряжение, созданное на током базы. У многих биполярных транзисторов выходные характеристики имеют вид прямых линий начиная с = 0. Зависимость между токами коллектора и эмиттера почти линейна. Поэтому выходные характеристики при одина-ковом изменении тока эмиттера располагаются почти на одном и том же расстоянии друг от друга. Чем больше токи, тем быстрее, т.е. при меньших напряжениях , произойдёт переход к электрическому пробою.

Рис. 6.13. Семейство выходных характеристик биполярного транзистора, при включении его по схеме с ОБ при постоянном токе эмиттера.

На рис. 6.13 штриховыми линиями показано, что при перемене знака напряжение уже при небольших его значениях ток коллектора резко уменьшается, а затем изменяет своё направление и быстро возрастает. Это объясняется тем, что напряжение другого знака по сравнению с обычным является для коллекторного перехода прямым. При увели-чении его на десятые доли вольта сначала компенсируется то неболь-шое напряжение, которое возникло на коллекторном переходе за счёт падения напряжения от тока базы на сопротивлении базы. Затем напря-жение на коллекторном переходе становится прямым и ток коллектора резко возрастает в обратном направлении.

Характеристики управления для схемы с ОБ показывают почти линейную зависимость между токами коллектора и эмиттера (рис. 6.14).

Рис. 6.14. Семейство характеристик управления биполярного транзистора при включении его по схеме с ОБ при постоянном напряжении .

Для разных эти характеристики располагаются очень близко друг от друга, что подчёркивает малое влияние на ток коллектора. В справочниках обычно приводят одну характеристику управления для среднего значения . При = 0 характеристика должна показывать ток , но обычно этот ток настолько мал, что кривые изображают идущими из начала координат.

Характеристики на рис. 6.15, в отличие от предыдущих, показывают нелинейную зависимость тока коллектора от входного напряжения. Эти характеристики используются редко.