Ik, mA

D -I -4 -6 -SUklI 6)

Puc. 2.4

Ha основании закона Кирхгофа для токов в цепях электродов транзистора можно записать /э -1к + /б-

Реальные входные и выходные характеристики транзистора для схемы ОБ изображены на рис. 2.4, с, б.

Для активной области С/кб I < О и С/кб I » ф, поэтому при нормальном включении

/к = а7э + /кБ0- (2.9)

Следовательно, ток коллектора в активном режиме работы транзистора представляет собой су>лму двух составляющих: тока /кБо и части эмиттерного тока, который определяется потоком носителей заряда, инжектированных в базу и дошедших (за вычетом рекомбинировавших в базе) до коллекторного перехода.

Величина

(2.10)

называемая статическим (интегральным) коэффициентом передачи эмиттерного тока, составляет 0,95-0,999.

Так как » /бо» то обычно статический коэффициент а =

В инверсном режиме (коллекторный переход включен в прямом, а эмигтерньш - в обратном направлении) ток эмрптера

/э -а к + /эБо.

Величина

(2.11)

(2.12)

называется инверсным коэффициентом передачи коллекторного тока. Как правило, а/ < а.

Для анализа работы транзистора на переменном токе (с сигналами малых амплитуд) вводят дифференциальный коэффициент передачи эмиттерного тока dL.

Ig=cemt

(2.13)

Рис. 2.5

С/кб = const

Практически в активном режиме при не слишком больших уровнях инжекции величина а мало меняется с изменением эмиттерного тока, и без большой погрешности можно полагать «д = а. Поэтому в дальнейшем дифференциальный коэффициент передачи эмиттерного тока также будем обозначать а.

Статические ВАХ транзистора для схемы ОЭ показаны на рис. 2.5.,

В первом квадранте на рис. 2.5 изображены выходные характеристики - /к = /(t/кэ) I /б = const. Область / - активная область, в которой эмиттерный переход открыт, а коллекторный - закрыт. Как уже было сказано, эта область используется при работе транзистора в усилительном режиме.- Если эмиттерный переход закрыт, то работа транзистора происходит в области 111, которой соответствуют незначительные обратные токи (область отсечки). В области П эмиттерный и коллекторный переходы открыты, т. е. транзистор работает в режиме насыщения.

Во втором квадранте изображена характеристика передачи тока, т. е. зависимость /к = / (б) при Uy - const.

В третьем квадранте представлена входная характеристика - зависимость /б = / (17бэ) I кэ = const.

В транзисторе, включенном по схеме ОЭ, ток коллектора

1-а 1-а

(2.14)

Запишем это выражение в виде

/к = Б/б + /кэо)

(2.15)

где Б = cV (1 - а) - статический (интегральный) коэффициент передачи базового тока; /эо = /кбо/ (1 - а) = (1 + Б) /кво -обратный ток коллекторного перехода в схеме ОЭ при /б = О, т. е. при разомкнутом выводе базы.

Статический коэффициент передачи тока базы

(2.16)

h + /кЕО

Так как /кбо « кбо « в, то практически статический коэффициент передачи тока базы определяют как

В = 1к/1в- (2.17)

При работе транзистора на переменном токе при малых амплитудах используют дифференциальный коэффициент передачи тока базы

(2.18)

С/кэ = const

Дифференциальный коэффициент р связан с интегральным (статическим) коэффициентом следующим соотношением:

P = B + (/E + W-if-dh

Зависимость P(/g) выражена сильнее, чем зависимость а(/э). Если же этой зависимостью без большой погрешности можно пренебречь, полагая dQ/dl = О, то Р « Д.

Как было сказано, транзистор в различных электронных устройствах может использоваться в трех схемах включения: ОЭ, ОК и ОБ.

Наиболее часто применяется схема ОЭ, так как позволяет получрггь наибольший коэффициент усиления по мощности. Она имеет достаточно высокие коэффициенты усиления по напряжению (с инвертированием фазы входного напряжения на 180°), по току и относительно высокое входное сопротивление.

Схему ОК называют также эмиттерным повторителем, так как напряжение на эмрггтере по полярности совпадает с напряжением на входе и близко к нему по значению. Эта схема усиливает ток и мощность, но не усиливает напряжение (Кц < 1). Она обладает наибольшим из всех трех схем включения входным сопротивлением и наименьшие! выходным сопротивлением, поэтому часто используется как буферный усилитель для согласования низкого сопротивления нагрузки с высоким выходным сопротивлением каскада, иначе говоря, применяется как трансформатор сопротивлений. Эмиттерный повторитель эквивалентен генератору напряжения, которое мало изменяется при изменении сопротивления нагрузки.

Схема ОБ обеспечивает усиление напряжения и мсяцности, но не усиливает ток (коэффициент усиления по току меньше единицы, но близок к ней). Подобно схеме ОЭ, она имеет высо-