Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [31] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

WB

• во

<>0

в 10 hjt,B

Рис, 5,24, Выходные характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Отметим, что выражение (5.31) справедливо лишь для схемы с ОБ, т. е. когда напряжение коллектор - база постоянно. Отсюда следует, что выражения (5.32) и (5.34), строго говоря, справедливы только при постоянстве напряжения коллектор - база, а не коллектор-эмиттер. Но при больших напряжениях на коллекторе напряжения коллектор - база и коллектор - эмиттер отличаются мало. Кроме того, ток коллектора при больших напряжениях слабо зависит от напряжения на коллекторе. Поэтому выражение .(5.32) можно считать приближенно справедливым и при постоянстве напряжения коллектор - эмиттер.

На рис. 5.24 показаны выходные характеристики транзистора в схеме с ОЭ. Параметром выходных характеристик является не ток эмиттера, а ток базы. Они заметно отличаются от выходных характеристик для схемы с ОБ. Во-первых, как уже указывалось, ток /яэо в 50-100 раз больше, чем ток Irbo- Во-вторых, наклон характеристик значительно больше, чем в схеме с ОБ. В-третьих, при одинаковом приращении тока базы приращения тока коллектора оказываются неодинаковыми. В-четвертых, характеристики не доходят до оси ординат.

При очень малых напряжениях икэ наблюдаются резкое падение коллекторного тока с уменьшением напряжения икэ и независимость тока коллектора от тока базы. Говорят, что транзистор при этом входит в режим насыщения, который характеризуется тем, что при малых напряжениях коллектор - эмиттер оба р-п перехода, как эмиттерный, так и коллекторный, оказываются смещенными в прямом направлении. Например, когда напряжение коллектор - эмиттер транзистора р-п-р-тша достигает значения «яэ=-0,2 В, а напряжение на базе относительно эмиттера оказывается «Бэ=-0,3 В, напряжение коллектора относительно базы икв=+0,1 В.

Отметим, что напряжение икэ, при котором наступает насыщение, очень невелико и у кремниевого транзистора. Например, напряжение насыщения Окзиас кремниевого транзистора p-n-p-ima может быть также равно -0,2 В при «вэ=-0,9 В и икв=+0,1 В и только прн очень больших токах базы и коллектора напряжение насыщения Уквиас равно 0,5-1 В.

Входные характеристики. На рис. 5.25, а приведены входные вольт-амперные характеристики германиевого р-п-р- и кремниевого «-/?-п-транзисторов в схеме с ОЭ. Характеристики / расположёны




0.1 В


0.6 0.2

KTJIS

iLfo-Se -0.15В


инь ">-Se

\О.Ив


Рис. 5,25. Характеристики германиевого р-га-р-транзистора МП41 н кремниевого ft-p-ft-транзистора KT3I5 в схеме с ОЭ; а - входные; б - проходные

левее характеристик 2, так как они являются характеристиками диода, образованного двумя переходами. Характеристики 2 опре-деляют входной ток, являющийся базовым, а характеристики 1 - входной ток, равный сумме токов через два параллельно включенных перехода, смещенных в прямом направлении.

Характеристики 2 и 5 проходят правее характеристик 1, так как базовый ток является лишь частью эмиттерного тока. Различие между характеристиками 2 я 3 обусловлено тем, что при «к910,5 В коллекторный переход смещен в обратном направлении, а при икэ=0,1-0,2 В - в прямом направлении. Действительно,

«Бк = «Бэ-«кэ=0,65-0,2 = 0,45 В.

Проходные характеристики. Зависимости выходного тока 1к от напряжения мвэ на входе приведены на рис. 5.25, б. Из рисунка видно, что при напряжении коллектор - эмиттер, большем поро-

7 Заказ № 1134



гового напряжения, зависимость имеет экспоненциальный характер, а при напряжении, меньшем порогового, отклоняется от экспоненциальной зависимости.

5.7. ВЫБОР РАБОЧЕЙ ТОЧКИ

Используя семейство выходных характеристик, можно выбрать исходный режим работы усилителя и определить максимальные значения амплитуд напряжения и тока на его выходе. Рабочая точка выбирается так, чтобы ток и напряжение коллектора в процессе своего изменения не выходили за пределы максимально допустимых значений.

На рис. 5.26 приведено ccjctbo идеализированных выходных характеристик транзистора в схеме с ОБ в виде горизонтальных линий и указаны максимально допустимые значения тока коллектора /я max, напряжения коллектора f/ятах и рассеиваемой мощности коллектора Рктах- Там же указаны обычно рекомендуемые предельные значения тока и напряжения, составляющие 70% максимально допустимых значений. В указанных границах и следует выбирать положение рабочей точки. Например, рабочую точку можно выбрать как среднюю точку линии, соединяющей 0,7/ятах с О.ТСятах. Но так следует поступать лишь в том случае, когда требуются максимальные амплитуды выходных напряжения и тока.

Указанный на рис. 5.26 максимально допустимый ток коллектора обусловлен тем, что при большом токе коллектора возможно перегорание омического контакта между соединительным коллекторным проводником и коллекторной областью или перегорание соединительного проводника, изготовляемого из тонкого провода. Иногда кроме /к max, под которым понимают длительный постоянный ток коллектора, указывают также максимально допустимый импульсный ток коллектора при заданной длительности импульса тока или заданной скважности импульсов.

Максимально допустимое напряжение на коллекторе обусловлено возможностью лавинного пробоя коллекторного перехода,

описанного ранее для диода. Для транзистора различают два вида пробивных напрял<е-ний: пробивное напряжение коллектор - база Ukbo, измеряемое между выводами коллектора й базы, при заданном

у /.


0.7U и -V, Кпм Ктаг. <

•ябО

Рис. 5.26. Выходные характеристики транзистора в схеме с ОБ. На характеристиках нанесены границы предельно допустимых значений коллекторного тока, напряжения и рассеиваемой мощности коллектора



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [31] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0105