Характеристики и режимы работы транзистора с ОЭ

Транзистор при включении с общим эмиттером задается графическидвумя семействами вольт-амперных характеристик (ВАХ), которые снимаются экспериментально. Входная цепь транзистора – цепь базы – определяется семейством входных характеристик , снятых при различных постоянных напряжениях на коллекторе , а цепь коллектора – семействомвыходных характеристик , снятых при различных токах базы .

Типовые характеристики – – - транзистора с ОЭ показаны на рис.5 на примере транзистора КТ315. Обсудим особенности характеристик.

Оба семейства характеристик свидетельствуют об односторонней проводимости транзистора, так как токи базы и коллектора существуют только при положительных напряжениях на базе и коллекторе . Входные характеристики напоминают ВАХ диода: ток базы сильно зависит от напряжения на базе и слабо – от напряжения на коллекторе .

I Б , мкА UКЭ,В КЭuкэ, В U БЭ, В А Б IБ, мкА I К, мА 0,4 iк0 0,8 0,6

а) б) Рис.5. Вольтамперные характеристики кремниевого n-p-n транзистора КТ315. 1 – Uкэ= 0, 2 – Uкэ = 5В.

Особенностью выходных характеристик является слабая зависимость коллекторного тока от напряжения на коллекторе и сильная зависимость от тока базы в широкой области изменения .

Как видно из входных характеристик, ток базы, который является частью тока через первый переход – тока эмиттера, становится значительным при напряжении на базе больше некоторого порогового напряжения, то есть первый переход при всех практически не пропускает ток. Говорят, что транзистор заперт, или находится в режиме отсечки.

На выходных характеристиках режиму отсечки соответствует кривая 0А, из которой видно, что ток через второй переход – ток коллектора , в этом режиме достаточно мал. Значит, в режиме отсечки транзистор имеет очень большое сопротивление (обычно несколько десятков кОм), то есть является неуправляемым резистором с большим сопротивлением.

При , когда первый переход открывается, токи базы и коллектора увеличиваются, однако пока напряжение на коллекторе < , коллекторный переход тоже открыт. Режим работы транзистора, когда обаперехода открыты, называется режимом насыщения.

На выходных характеристиках режиму насыщения соответствует линия 0Б, в которую сходятся все кривые при различных токах базы. Значит, в режиме насыщения коллекторный ток практически не зависит от тока базы и напряжения на базе , а определяется только напряжением на коллекторе. Это дает возможность в режиме насыщения найти сопротивление транзистора, как отношение на участке 0Б, и это сопротивление оказывается малым (обычно два, три десятка Ом).

Таким образом, в режиме насыщения транзистор опять работает как неуправляемый резистор, только теперь с малым сопротивлением.

При дальнейшем увеличении , когда потенциал коллектора становится выше потенциала базы, то есть >0, второй переход закрывается. Режим работы транзистора, когда первый переход открыт, а второй – заперт, называется активным. Активному режиму работы соответствуют почти горизонтальные участки кривых на семействе выходных характеристик. Как видно из рис.5 б), в активном режиме ток через транзистор сильно зависит от тока базы, значит, от напряжения на базе , как это следует из входных характеристик. Другими словами, в активном режиме появляется возможность управлениятоком через транзистор напряжением . То есть, именно в активном режиме должен работать транзистор в схеме рис.4, чтобы стало возможным усиление входного сигнала.

Рассмотрим подробнее активный режим транзистора и его влияние на режим работы схемы.