где параметр 6 после подстановок и преобразований имеет следующее значение:

Лф С

В области микротоков можно принять а = у, а величину 1/(1 -а) (рис. 4-19), которая более наглядно характеризует изменения а, представить в виде

:;- -=1+г77 =г77/ь.

Приведенные соображения подтверждают и конкретизируют спад а с уменьшением тока, а также иллюстрируют зависимость этого спада от ряда факторов. В первую очередь следует отметить прямую зависимость а от времени жизни т и тем самым от свойств и состояния поверхности в области перехода.

Спад коэффициента передачи в области больших и малых токов приводит к наличию максимума на кривой а, который имеет место при некотором небольшом токе. Этот ток обычно близок к рекомендуемому в качестве номинального.

Сопротивление эмиттерного перехода г, как следует из выражения (4-22), обратно пропорционально току эмиттера вплоть до очень малых значений последнего. Зависимость (к) очень слаба, и практически ею можно пренебречь.

Сопротивление коллекторного перехода Гк согласно (4-24) тоже обратно пропорционально току 1, но существенно зависит и от напряжения а именно пропорционально

С ростом от 1 до 10-20 В сопротивление г должно было бы увеличиться в 3-4 раза. Однако этот эффект обычно маскируется поверхностными утечками, а также ударной ионизацией в коллекторном переходе. В результате сопротивление г оказывается меньше ожидаемого значения и с ростом u даже уменьшается.

Чтобы проиллюстрировать влияние ударной ионизации на величину Гк, положим ((Ук/м) < 1 и запишем коэффициент ударной ионизации (2-55) в приближенном виде:

Если теперь подставить а = Ма в выражение (4-8) и продифференцировать его по (Ук, считая а постоянным, получим:

(4-67)

Пусть, например, i/jvi = 50 В; /к = 1 мА; (Ук = 5 В; п = 3; при этом к = 1,7 МОм, тогда как из формулы (4-24) для того же режима = 4,2 МОм.

Коэффициент обратной связи [лк согласно (4-25) обратно пропорционален и не зависит от тока 1.

Объемное сопротивление базы Гб модулируется при больших токах эмиттера. Эта модуляция имеет место в первую очередь в активной области базы. Поэтому с ростом тока сопротивление активной области играет все меньшую роль и суммарная

величина все больше определяется пассивными областяли! [см. рис. 4-14 и формулу (4-27)]. Зависимость сопротивления активной области базы rgi от эмиттерного тока примерно такая же, как в случае диода с тонкой базой (см. рис. 2-34, кривая wIL 0,5). Если при малом токе составляющая / gi имеет значительный удельный вес в общем сопротивлении г, то с ростом тока значение rg может измениться весьма существенно (в 2-3 раза и больше).

Изменение коллекторного напряжения приводит к модуляции толщины базы и обусловливает зависимость rg ((Ук)- Эта зависимость относится тоже в основном к активной области и выражается в увеличении составляющей rgi с ростом напряжения Обычно зависимость rg выражена слабо, за исключением высокочастотных транзисторов с особо тонкой базой.

Бремя жизни т с увеличением уровня инжекции (т. е. тока /в) меняется по-разному в зависимости от удельного сопротивления базы (рис. 1-26, а). Влияние коллекторного напряжения на время жизни практически отсутствует.

Время диффузии ди пропорциональная ему постоянная времени зависят от тока в той мере, в какой коэффициент диффузии зависит от уровня инжекции. Практически в области больших токов наблюдается некоторое увеличение времени tu [65]. Коллекторное напряжение влияет на параметры tu и благодаря модуляции толщины базы. А именно с ростом Lk толщина w уменьшается, что уменьшает параметры to и иногда на десятки про-Ехентов (если база достаточно тонка). Граничная частота соответственно возрастает.

Что касается барьерных емкостей, то их зависимосгь от режима

определяется формулами (2 82)

Зависимость от температуры. Параметры транзистора зависят от температуры даже при неизменной рабочей точке {1 = const; f/к = const).

Коэффициент передачи а согласно (4-20) и (2-35) зависит от температуры через параметры т D и pg (величину можно считать постоянной, так как слой эмиттера является полуметаллом). Из этих параметров главную роль играет время жизни, которое существенно возрастает с температурой (см. рис. 1-26, б). Поэтому коэффициент а растет при нагреве транзистора и уменьшается при его охлаждении. На рис. 4-20 для большей ясности показана температурная зависимость величины 1/(1-а).

Сопротивление эмиттерного перехода согласно (4-22) линейно зависит от температуры через параметр Фг. Легко показать, что значение / меняется приблизительно на 0,33%Г С.

Сопротивление коллекторного перехода / к согласно (4-24) зависит от температуры в основном через диффузионную длину L (т. е. через время жизни) и должно увеличиваться при нагреве транзистора. Такое увеличение действительно наблюдается в области отрицательных температур, но в районе комнатной температуры (а иногда и раньше) оно сменяется

спадом и кривая Гк (Т) имеет максимум. Уменьшение Гк при повышенных температурах объясняется влиянием утечек, а также изменением коэффициента ударной ионизации [см. (4-67)].

Коэффициент обратной связи р,ак согласно (4-25) зависит от температуры через параметр tpri т. е. линейно, как и сопротивление Гд.

Объемное сопротивление базы меняется с температурой постольку, поскольку меняется удельное сопротивление. Зависимость р (Т) fi,

-400

-60 -W -го а 20 40 т°с

Рис. 4-20. Зависимость статических параметров транзистора от температуры.

В общем случае, как известно, нелинейна (см. § 1-9); во многом она зависит от концентрации примесей в базовом слое. В случае относительно низкоомной базы (Рб что характерно

для кремниевых транзисторов, сопротивление монотонно возрастает в рабочем диапазоне температур. В случае германиевых транзисторов база нередко бывает относительно высокоомной (Рб Pi); тогда сопротивление имеет максимум при температуре 20-70° С (рис. 4-20), после чего уменьшается, поскольку примесный полупроводник постепенно превращается в собственный.

Время жизни т, как уже отмечалось, увеличивается с ростом температуры (см. рис. 1-26, б), особенно тогда, когда сопротивление базы приближается к собственному. Поэтому такая зависимость сильнее выражена у германиевых транзисторов.

Время диффузии /ди постоянная времени зависят от температуры через коэффициент диффузии D и поэтому согласно (1-75а) должны несколько увеличиваться при нагреве транзистора. Поскольку эта зависимость имеет вид l/T, она обычно не играет практической роли.

Для германиевых транзисторов важное значение имеет температурная зависимость теплового тока коллектора /rq. Будучи очень небольшим при комнатной температуре (0,1-0,5% режимного тока /э), он сильно возрастает при нагреве транзистора, а это, как видно из рис. 4-11, а, смещает все кривые коллекторного семейства характеристик. В результате получается косвенная температурная зависимость параметров. Функцию /ко (Т) нет необходимости рассматри-. вать подробно, так как она проанализирована в § 2-6 применительно к тепловому току диода. Напомним только, что эта функция имеет экспоненциальный характер и что ток /кп V германиевых транзисторов удваивается с ростом температуры иа 8-10 °С.

У кремниевых транзисторов при температуре до 100 °С главную роль играет не тепловой ток / а ток термогенерации /,

составляет около 10 °С. Однако с токами /

температура удвоения которого Iq в кремниевых транзисторах.

как правило, можно не считаться из-за их малости даже при весьма высокой температуре.