Главная страница  Транзисторные схемы 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

хотя и очень небольшой, наклон, который в области, близкой к пробою, резко увеличивается. Расстояние между кривыми немного уменьшается при больших токах из-за уменьшения а. На рис. 4-11, а. проведена гипербола допустимой мощности, рассеиваемой в основном на коллекторном переходе. При нагреве транзистора кривые смещаются вверх, в область больших токов, из-за роста тока / 0-



Рис. 4-11. Статические характеристики транзистора при включении по схеме

с общей базой.

о - выходные; б - входные.

В активном режиме (1-й квадрант), усредняя нелинейное сопротивление г, можно характеризовать коллекторное семейство ОБ достаточно строгим соотношением

/к = а/э + /ко+-

(4-10)

Последний член его обычно несуществен, и в большинстве случаев пользуются упрощенным выражением (4-8). У кремниевых транзисторов (а также у германиевых при не высоких температурах) вполне допустимо пренебречь током / о, что сильно упрощает расчеты. .

Кривые эмиттерного семейства (рис. 4-11,6) образуют довольно плотный пучок , потому что влияние коллекторного напряжения на эмиттерное (внутренняя обратная связь - следствие эффекта Эрли) очень мало.

При нагреве транзистора кривые смещаются влево в область меньших напряжений. При одном и том же эмиттерном токе эмиттерные напряжения у кремниевых транзисторов на 0,4 В больше, чем у германиевых (см. рис. 2-21) и обычно составляют 0,7- .8 В. При достаточно большом токе входные вольт-амперные характеристики деформируются - вырождаются из-за падения напряжения в слое базы 1см. (2-64), (2-65) и рис. 2-32]. Однако при прочих равных условиях вырождение у транзисторов наступает при значительно больших токах, чем у диодов, так как по сопротивлению базы протекает ток /g, в десятки раз меньший тока /а.



Рассмотрим особенности выходных характеристик в области пробоя. Если любой из переходов транзистора использовать в качестве диода, то пробой при обратном напряжении будет иметь такой же характер, как в изолированном переходе (см. § 2-7). Например, при оборванном эмиттере коллекторный ток будет равен М/ко (где М - коэффициент ударной ионизации), а напряжением лавинного пробоя будет величина Lm, при которой М = оо. При любом конечном токе эмиттера соответствующий ток 4 тоже увеличивается в М раз, напряжение пробоя остается равным Ип-

Заметим, что чисто лавинный пробой имеет место только при достаточно быстром повышении коллекторного напряжения, когда температура перехода не успевает заметно измениться. В противном случае лавинный пробой может уступить место тепловому, при котором напряжение пробоя будет уменьшаться

-I>h

О-3

Рис. 4-12. Эквивалентные схемы транзистора для постоянных составляющих.

а - общая схема с учетом сопротивлений слоев; б - схема для нормального активного

режима.

С ростом эмиттерного и коллекторного токов. Такой вывод следует из выражения (2-60): чем больше ток тем выше температура коллекторного перехода, а значит, больше начальное значение теплового тока /ш.

Практическая ценность эквивалентной схемы на рис. 4-9 значительно повышается, если дополнить ее сопротивлениями слоев Гб, Гээ, (рис. 4-12, а). Такое дополнение особенно целесообразно тогда, когда один или оба тока /э и могут считаться заданными. Пусть, например, транзистор работает в активном режиме, т. е. заданы > О и U < 0. Ту часть напряжения f/e. которая приходится на коллекторный переход, будем считать достаточно большой: 1Ук1Фг. В этом случае согласно (4-26) имеем /а =: - /ко. Соответственно токи генераторов на рис. 4-12, а будут равны - ко и адг (/ - о)- Первым из них для простоты пренебрежем (это вполне допустимо, если 1 ко), а постоянную составляющую второго (- алга ко) объединим с током /ко. также протекающим через коллекторный диод. В результате, учитывая (4-Зэ), получим эквивалентную схему, показанную на рис. .4-12, б и соответствующую выражению (4-8). Такая схема полезна для расчета режима усилительных каскадов. Сопротивления слоев коллектора и эмиттера здесь опущены, так как в усилительной



технике онр несущественны. Однако включение этих сопротивлений в схему не приводит ни к каким затруднениям, поскольку через них протекают заданные токи и, значит, соответствующие напряжения легко рассчитать и добавить к напряжениям на переходах.

4-4. СТАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА

Нелинейные эквивалентные схемы, показанные на рис. 4-12, используются при анализе вопросов, связанных с большим сигналом (см., например, гл. 15). При расчете малых переменных составляющих, характерных для усилительной техники, эти схемы целесообразно линеаризовать.

Возьмем за основу схему на рис. 4-12, б. Генератор постоянного тока /ко исключим, поскольку нас интересуют переменные составляющие,

Рис. 4-13. Эквивалентная схема транзистора для переменных составляющих.

И введем вместо него дифференциальное сопротивление коллекторного перехода Гк. Эмиттерный диод также заменим его дифференциальным сопротивлением Га. Обратную связь по напряжению (см. конец § 4-2) отразим генератором э. д. с. рэкк. включенным последовательно с сопротивлением Гд. Наконец, для учета частотных зависимостей включим параллельно сопротивлениям Гэ и Гк барьерные емкости, а коэффициент а будем считать операторной или комплексной величиной . Тогда линейная эквивалентная схема транзистора будет такой, как показано на рис. 4-13. Ее легко, дополнить паразитными емкостями, однако необходимость в этом возникает редко.

Схема на рис. 4-13 хорошо отражает структуру транзистора и содержит физически обоснованные параметры. Точка Б на схеме называется внутренней базовой точкой в отличие от внешнего зажима базы Б.

К числу основных параметров, необходимых при построении эквивалентной схемь! транзистора (для переменных составляющих), относятся следующие:

1. Дифференциальный коэффициент передачи эмиттерного тока при нормальном включении адг. В дальнейшем будем писать его без индекса Л, так как инверсное включение относится к специаль-

* Заметим, что коэффициент а в схеме для переменных составляю- ВДх имеет несколько другое значение, чем в схеме для постоянных составляющих (см. ниже).



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.