Полная аналогия с диодами имеет место в отношении температурной зависимости напряжения на эмиттерном переходе при заданном токе (см. § 2-8). Напомним, что зависимость эта почти линейна (при низких уровнях инжекции) и характеризуется отрицательной чувствительностью, близкой к 2 мВ/° С для обоих типов транзисторов - кремниевых и германиевых.

4-7. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

Статические характеристики и параметры. При включении ОЭ (см. рис. 4-4, б) входным током является ток базы, который и примем за параметр коллекторного семейства характеристик.

Рн.доп

Рис. 4-21. Статические характеристики транзистора при включении по схеме

с общим эмиттером.

а - выходные; б - входные.

Характеристики, показанные на рис. 4-21, несколько отличаются от характеристик ОБ. Главные отличительные черты включения ОЭ, вытекающие из сравнения рис. 4-21 и 4-11, сводятся к следующему.

а) Кривые коллекторного семейства не пересекают ось ординат и полностью расположены в 1-м квадранте. Это легко понять из соотношения \и\ = /кб1 + кривые ОЭ получаются путем сдвига кривых ОБ (см. рис. 4-11, а) на величину U, которая тем больше, чем больше ток.

б) Кривые коллекторного семейства менее регулярны, чем в схеме ОБ: они имеют гораздо больший, неодинаковый наклон и заметно сгущаются при больших токах. Ток при оборванной базе (когда /g = 0) намного больше тока /о при оборванном эмиттере и зависит от выходного напряжения. Входной ток h в принципе может иметь не только положительную, но и небольшую отрицательную величину (т. е. молсет втекать в базу).

в) Напряжение пробоя, которое на рис. 4-21, а обозначено через f/p, меньше, чем в схеме ОБ, по причинам, которые будут рассмотрены ниже.

Влияние коллекторного напряжения на ток базы (рис. 4-21, б) можно понять из того, что приращение At/кэ. во-первых, вызывает приращение э. д. с. обратной связи ЦэкДУк и, во-вторых, частично падает на эмиттерном переходе. Оба эти влияния направлены навстречу друг другу, причем главную роль играет второе. Поэтому с ростом (по модулю) напряжения t/кэ кривые на рис. 4-21, б сдвигаются вправо - в сторону больших напряжений t/g.

В аналитическом виде семейство коллекторных характеристик ОЭ при работе транзистора в активном режиме (t/к < 0) получается из выражения (4-10), если в правую часть подставить очевидное соотношение /э = /к + /б и выразить ток коллектора через ток базы:

1-а \-а Гк(1-а)

Коэффициент при токе /g является интегральным тэф-фициентом передачи базового тока. Для этого важнейшего параметра введем специальное обозначение:

Р = -. (4-68)

Тогда функцию (/g) можно записать в следующей форме, аналогичной форме выражения (4-10):

/к = р/б + /ко+%. (4-69)

/о = (1+Р)/ко: (4-70)

. --н* = -1- (4-71)

Часто последним членом в (4г69) пренебрегают; тогда получается аналог выражения (4-8) *:

K = p/6 + /So. (4-72)

Минимальное звачение коллекторного тока (/к= /ко) получается при токе базы /б == -/kq. Следовательно, в диапазоне от /б=0 до /б = -/ко транзистор в схеме ОЭ может управляться отрицательным входным током, что уже от мечалось; однако такая возможность относится только к германиевым транзисторам, поскольку у кремниевых транзисторов ток / с практически равен нулю.

Величина р, входящая в формулы (4-69) и (4-72), является интегральной, так как связывает между собой полные токи Л< и /б.

* Такое пренебрежение не всегда оправдано, поскольку при этом не учитывается наклон кривых на рис. 4-21, а. Током /* можно пренебрегать только У кремниевых транзисторов и то при не очень высокой температуре (до 60-80 °С).

Из формулы (4-72) легко получить определение интегрального коэффициента передачи [ср. с (4-12а)1 *:

Р= . (4-73а)

Дифференциальный коэффициент передачи определяется по аналогии с (4-11а) как

6 = -

(4-736)

£7j,=const

Учитывая соотношение die = dl - dl, убеждаемся, что формула (4-68) действительна не только для интегрального, но и для дифференциального коэффициента передачи. Связь между Р и р устанавливается тем же путем, что и в случае а, и имеет вид [ср. с (4-126)]:

Р = Р + (/б + /ко)-. (4-74)

В дальнейшем мы пренебрежем зависимостью р от тока, за исключением специальных случаев, и будем использовать обозначение Р как для дифференциальной, так и для интегральной величин.

Учитывая, что а 1, из (4-68) легко сделать вывод, что Р 1 -Например, при типичных значениях а = 0,98 0,99 получается Р = 50 -г- 100. Поскольку разность 1-а очень мала, ясно, что коэффициент Р гораздо сильнее зависит от всех тех факторов, от которых зависит коэффициент а. К числу этих факторов относятся в первую очередь режим, температура и частота. Зависимость коэффициента усиления от частоты подробно рассматривается в следую, щем разделе. Что касается зависимостей от режима и температуры-то они делаются особенно наглядными, если в формулу (4-68) подставить а из (4-21 а).

Тогда в общем случае

Р =-.-. (4-75а)

При условии I - Y Y (ay/L)2 получается:

Ря 24 = = 7- (4-756)

ш2 щ,2

Зависимость р от тока коллектора скрыта в параметрах уят, зависимость от напряжения коллектора- в параметре w, а зависимость от температуры - в параметрахD и т. Все эти зависимости по существу определяются кривыми на рис. 4-19 и 4-20, где использована величина 1/(1 - а) р.

* Для кремниевых траизистеров

Р=/к б.

поскольку током /ко обычно можно пренебречь.