Статические характеристики транзистора общим эмиттером

 

В схеме с общим эмиттером управление транзистором происходит с помощью тока базы.

 

Входная статическая характеристика - это зависимость тока базы I_б от напряжения база-эмиттер U_бэ при постоянном напряжении между коллектором и эмиттером U_кэ. Напряжение коллектор-эмиттер является параметром семейства входных характеристик (рис…).

При U_кэ = 0 ток базы равен сумме текущих в одном направлении токов двух открытых p-n-переходов. При увеличении отрицательного напряжения между коллектором и эмиттером, коллекторный переход будет всё меньше смещаться в прямом направлении. Поэтому составляющая тока коллектора, текущая в пассивную базу, будет уменьшаться. Это приведет к уменьшению тока базы. Когда U_кэ станет равным U_бэ, инжекция дырок в базу из коллектора и электронов из базы в коллектор прекратится. Это приведёт к уменьшению тока базы. По этой причине входная характеристика сдвигается вправо. При дальнейшем увеличении по модулю U_кэ коллекторный переход закроется. Будет открыт только эмиттерный переход. Дальнейший, уже незначительный сдвиг характеристики вправо, обусловлен эффектом Эрли. За счёт его уменьшается инжектированный в базу из эмиттера заряд дырок и, следовательно, ток рекомбинации, являющийся частью тока базы.

Таким образом, при увеличении отрицательного напряжения коллектор-эмиттер происходит сдвиг входных характеристик вправо.

При увеличении температуры действуют несколько физических механизмов, изменяющих ток базы.

Ток базы увеличивается за счёт того, что растёт ток инжекции электронов из базы в эмиттер. Кроме этого растёт ток инжекции дырок из эмиттера, что приводит к увеличению инжектированного заряда в базе. А это приводит к увеличению тока рекомбинации.

С ростом температуры увеличивается время жизни электронов и дырок в базе. Это ведёт к уменьшению тока рекомбинации и, следовательно, к уменьшению тока базы. Обратный ток перехода коллектор-база увеличивается с ростом температуры. Поскольку он направлен противоположно другим компонентам тока базы, то это приводит к уменьшению результирующего тока базы.

Наличие двух противоположных тенденций изменения тока базы с ростом температуры приводит к тому, что на начальном участке вольт-амперной характеристики ток базы уменьшается, а на конечном увеличивается. Поэтому снятые при разных температурах входные характеристики пересекаются. На основной части входной характеристики с ростом температуры ток базы увеличивается.