Статичні характеристики транзистора відбивають залежність між струмами і напругою на його вході і виході.
Одним сімейством характеристик цю залежність показати не можна. Тому необхідно користуватися двома сімействами статичних характеристик транзистора. Найбільше поширення отримали вхідні і вихідні статичні характеристики для двох основних схем включення - із спільною базою і із спільним емітером.
Для схеми з СБ. Для схеми із спільною базою вхідна характеристика є залежністю струму емітера IЭ від напруги між емітером і базою UЭБ при постійній величині напруги між колектором і базою Uкб
IЕ = f(UЕБ) при UКБ = сonst.
Типові вхідні статичні характеристики транзистора для схеми із спільною базою приведені на рисунку 2.6, а.
а - вхідні; 6 - вихідні
Рисунок 2.6 - Статичні характеристики транзистора для схеми із спільною базою
З рисунку видно, що вхідні характеристики аналогічні вольтамперной характеристиці р-п переходу для прямого струму, причому зміна напруги UКБ слабо впливає на струм емітера. Це пояснюється тим, що електричне поле, що створюється напругою UКБ в схемі із спільною базою, майже повністю зосереджене в колекторному переході і робить незначний вплив на проходження зарядів через емітерний перехід. Так, на рисунку 2.6, а вхідні характеристики, зняті при UКБ ≠ 0, практично зливаються. Тому в довідниках зазвичай приводять дві вхідні характеристики для даного типу транзистора – одну, зняту при и другу, зняту при UКБ ≠ 0, наприклад при UКБ = - 5 В.
|
|
Вихідні характеристики транзистора для схеми із спільною базою зображують залежність струму колектора від напруги на колекторі при постійних значеннях емітерного струму: IК = φ(UКБ) при IЕ = const.
Зразковий вид вихідних статичних характеристик транзистора зображений на рисунку 2.6, б (незважаючи на те що напруга на колекторі для транзистора
р-п-р негативна, вихідні характеристики прийнято зображувати в позитивних осях координат). З рисунку видно, що при нормальній робочій полярності напруги UКБ, коли колекторний перехід працює у зворотному напрямі, вихідні характеристики є майже прямими лініями, що йдуть з дуже невеликим нахилом. Це пояснюється тим, що колекторний струм створюється за рахунок дифузії носіїв зарядів, проникаючих з емітера через базу в колектор. Тому величина колекторного струму визначається головним чином величиною струму емітера і трохи залежить від напруги UКБ, прикладеної до колекторного переходу. Навіть при UКБ = 0 відбувається явище екстракції і струм колектора може мати досить велику величину, залежну від величини струму емітера.
|
|
При Iэ = 0 характеристика виходить з початку координат, а потім йде на невеликій висоті майже паралельно осі абсцис.
Вона відповідає звичайній характеристиці зворотного струму р-п переходу. Струм IКБО, визначуваний такою характеристикою, є некерованим і є один з параметрів транзистора. З рисунку 2.6, б видно також, що при зміні полярності напруги UКБ струм Iк різко зменшується і досягає нуля при значеннях UКБ порядку десятих вольта. В цьому випадку колекторний перехід працює в прямому напрямі, струм через цей перехід різко зростає і йде в напрямі, зворотному нормальному робочому струму. При цьому транзистор може вийти з ладу. Ділянки характеристик, показані на рисунку 2.6, б пунктирними лініями, не є робітниками і зазвичай на графіках не наводяться.
Для схеми з СЕ. Для схеми із спільним емітером статичною вхідною характеристикою є графік залежності струму бази IБ від напруги UБЕ при постійному значенні UКЕ: IБ = f(UБЕ) при UКЕ = const.
Вихідні характеристики транзистора для схеми із спільним емітером є залежності струму колектора від напруги між колектором і емітером при постійному струмі бази: IК = φ(UКЕ) при IБ = const.
Типові вхідні і вихідні статичні характеристики транзистора для схеми із спільним емітером показані на рисунку 2.7.
а - вхідні; 6 – вихідні
Рисунок 2.7 - Статичні характеристики транзистора для схеми із спільним емітером
З рисунку 2.7, а видно, що із зростанням напруги UКЕ струм IБ зменшується. Це пояснюється тим, що при збільшенні UКЕ росте напруга, прикладена до колекторного переходу у зворотному напрямі, зменшується вірогідність рекомбінації носіїв заряду у базі, оскільки майже усі носії швидко втягуються в колектор.