Схема включения транзистора с общим эмиттером

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Практическая работа

Тема: Схемы включения транзисторов. Статические ВАХ.

Цель: Изучить схемы включения транзисторов и их статические ВАХ.

Отчет о работе

1.Тема, цель работы

2. Схема транзистора, в виде четырехполюсника (с описанием)

3.Статические вольт-амперные характеристики биполярного транзистора (с описанием)

4. Схема включения транзистора с общей базой (с описанием)

5.Выходные и входные характеристики схемы включения транзистора с общей базой (с описанием)

6. Схема включения транзистора с общим эмиттером (с описанием)

7. Входные и выходные характеристики схемы включения транзистора с ОЭ (с описанием)

8. Схема включения транзистора с общим коллектором (с описанием)

Сделать вывод к работе

Теоретические сведения

Транзистор принято рассматривать как четырехполюсник с двумя входными и двумя выходными клеммами (рис. 6.6).

При использовании транзисторов в различных схемах практический интерес представляют зависимости напряжения и тока входной цепи (входные ВАХ) I₁= f (U₁), снимаемые при постоянном напряжении на коллекторе (U₂ = const), и зависимости напряжения и тока выходной цепи (выходные ВАХ) I₂= f (U₂), снимаемые при постоянном значении тока управления (I₁ = const). Статические характеристики снимаются при постоянном токе и отсутствии нагрузки в выходной цепи.

Рис. 6.6. Схема транзистора, представленного в виде четырехполюсника

Входные и выходные ВАХ аналогичны характеристикам полупроводникового диода (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Статические вольт-амперные характеристики биполярного транзистора

Входные характеристики относятся к эмиттерному переходу П₁, который работает при прямом напряжении, поэтому они подобны ВАХ для прямого тока диода. Выходные характеристики относятся к коллекторному переходу П₂, работающему при обратном напряжении, поэтому они подобны обратным ветвям ВАХ диода.

Виды ВАХ зависят от способа включения транзистора. Их существует три: с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Различие между схемами определяется тем, какой из выводов транзистора является общей точкой входа и выхода каскада. Под входом и выходом каскада понимаются точки, между которыми действуют входное и выходное переменные напряжения.

Схема включения транзистора с общей базой

Схема включения транзистора с общей базой и распределения токов в его структуре представлены на рис. 6.8.

Схема включения транзистора с общей базой (ОБ) имеет следующие семейства характеристик:

– выходные I_к= f (U_КБ) при постоянном значении тока эмиттера I_э1=₁const;

– входные I_Э= f (U_ЭБ) при постоянном напряжении U_КБ= const.

Рис. 6.8. Распределение токов в схеме включения транзистора с общей базой

Выходные характеристики схемы включения транзистора с общей базой приведены на рис. 6.9.

На выходных характеристиках схемы можно выделить три области.

Область I – область сильной зависимости тока коллектора I_К от напряжения U_КБ. Она расположена левее оси ординат.

Между коллектором и базой прикладывается напряжение:

U_КБ = – U_К– U’_КБ, (6.9)

где U_К – напряжение на p-n-переходе;

U’_КБ – внешнее напряжение.

При напряжении U’_КБ = 0 при токе эмиттера I_э> 0 ток коллектора I_к> 0, поэтому, чтобы уменьшить значение тока коллектора I_К, необходимо подать положительное значение напряжения U’_КБ, то есть перевести коллектор в режим эмиттера. Тогда потоки дырок взаимно компенсируются и ток коллектора I_К станет равен нулю.

Рис. 6.9. Семейство выходных характеристик схемы включения

транзистора с ОБ

Область II – область слабой зависимости тока коллектора I_К от напряжения U_КБ.

При подаче отрицательного значения напряжения U’_КБ характеристики немного поднимаются за счет эффекта модуляции толщины базового слоя. Повышение напряжения çU_КБç приводит к уменьшению толщины базы, а, следовательно, к увеличению коэффициента переноса неосновных носителей через базу d и, соответственно, коэффициента передачи тока a.

Область III – область теплового пробоя, так как существует предел повышения напряжения U_КБ.

Входные характеристики схемы включения транзистора с общей базой приведены на рис. 6.10.

Кривая, полученная при значении напряжения U_КБ1= – 5 В, размещается левее и выше кривой, полученной при напряжении U_КБ = 0 вследствие явления базовой модуляции. При U_КБ = 0 переход П₂ закорочен и не влияет на ток базы. Изменение U_КБ (на коллекторном переходе) вызывает модуляцию (уменьшение) ширины базы. С ростом çU_КБçэто приводит к увеличению градиента концентрации инжектированных в базу дырок, в результате чего увеличивается ток диффузии, то есть ток эмиттера.

Рис. 6.10. Семейство входных характеристик схемы включения

транзистора с общей базой

Напомним, что диффузия – перемещение носителей заряда в направлении понижения их концентрации. Такое перемещение зарядов в полупроводнике образует ток диффузии, прямо пропорциональный градиенту концентрации, представляющему собой отношение изменения концентрации носителей заряда данного знака к расстоянию, на котором происходит это изменение.

Схема включения транзистора с общим эмиттером

Схема включения транзистора с общим эмиттером (ОЭ) и распределение токов в его структуре представлены на рис. 6.11.

Схема включения транзистора с общим эмиттером (ОЭ) имеет следующие семейства характеристик:

– выходные I_К= f (U_КЭ) при постоянном значении тока базы I_Б= const;

– входные I_Б= f (U_ЭБ) при постоянном напряжении U_КЭ = const.

Напряжение на эмиттерном переходе П₁ определяет напряжение U_БЭ, а на коллекторном переходе П₂ – разность напряжений U_КЭ – U_БЭ.

На выходных характеристиках выделяют три области (рис. 6.12).

Рис. 6.11. Распределение токов в схеме включения транзистора

с общим эмиттером

Рис. 6.12. Семейство выходных характеристик схемы включения

транзистора с ОЭ

На выходных характеристиках можно выделить три области:

– область I – начальная область, область сильной зависимости тока коллектора I_К от напряжения U_КЭ;

– область II – область слабой зависимости тока коллектора I_К от напряжения U_КЭ;

– область III – пробой коллекторного перехода.

Характеристики начинаются из начала координат. При U_КЭ = 0 напряжение на коллекторном переходе будет равно напряжению U_БЭ, коллекторный переход открыт, поток дырок из коллектора в базу и из эмиттера в коллектор компенсируется, ток коллектора I_К = 0. По мере возрастания напряжения | U_КЭ| прямое напряжение на переходе П₂ снижается, его инжекция уменьшается и увеличивается ток I_К. На границе областей I и II прямое напряжение снимается с перехода П₂ и в области II на переход действует обратное напряжение (U_КЭ> U_БЭ).

Входные характеристики схемы включения транзистора с общим эмиттером приведены на рис. 6.13.

Рис. 6.13. Семейство входных характеристик схемы включения

транзистора с ОЭ

При значении U_КЭ = 0 входная характеристика соответствует прямой ветви ВАХ p-n-перехода. При увеличении значения напряжения | U_КЭ| характеристики смещаются вниз за счет эффекта модуляции базы. При çU_КЭç> 0 при U_БЭ= 0 ток базы I_Б< 0 за счет протекания обратного тока I_КО через p-n-переход.

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 87; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!