Файл: Tverdotila_elektronika.pdf

Коефіцієнт пропорційності h21E , який установлює зв’язок між керованою складовою IK і струмом бази, називають статичним коефіцієнтом передачі базового струму. При значеннях h21Á 0, 95 0, 99 значення h21E

становлять відповідно 19-99. Переваги ССЕ:

1) високий статичний коефіцієнт передачі вхідного струму h21E h21Á - гарні підсилювальні властивості БТ

у схемі зі спільним емітером; 2) значно більший вхідний опір ССЕ порівняно з ССБ,

оскільки при однакових вхідних напругах UÅÁ UÁÅ

струм бази IÁ значно менший, ніж струм емітера IÅ

(див.(3.14)).

Недоліком схеми зі спільним емітером є те, що некерована складова її колекторного струму в (1 h21E ) разів більша, ніж у ССБ, оскільки струм IÊÁ0 як одна зі

складових вхідного струму IÁ підсилюється транзистором.

Схема зі спільним колектором

БТ у схемі ввімкнення зі спільним колектором показано на рисунку 3.9. Режим роботи транзистора – активний режим, вхідна напруга схеми U KÁ , вихідна U EK , вхідний

струм IÁ , вихідний IE .

IE h21K IБ h21K IКБ0

IБ

U БК +-

+- U EК

IK

Рисунок 3.9 – Струми БТ у схемі зі спільним колектором

85

За формулами (3.10) та (3.13) одержуємо

статичним коефіцієнтом передачі струму бази у схемі зі спільним колектором. Порівнюючи вирази (3.19) та (3.22), можна дійти висновку, що h21K h21E . Тому ССК також добре підсилює вхідний струм.

Оскільки в схемі (рис. 3.9) UEK UÁÊ UÅÁ UÁÊ (тому що U ÅÁ мала як напруга на прямо увімкненому переході), а

Iâèõ Iâõ (тому що IE IÁ ), то ССК має таку важливу властивість: великий вхідний і малий вихідний опори. Ця обставина обумовлює використання схеми зі спільним колектором при побудові емітерних повторювачів.

Недолік ССК той самий, що і в ССЕ: оскільки IÊÁ0 як

складова базового струму підсилюється транзистором і h21K h21E , то схема має велику некеровану складову вихідного струму.

3.1.6Модель Еберса-Молла

Зметою аналізу властивостей БТ або електронних схем

зтранзисторами потрібно використовувати співвідношення, які встановлюють зв'язок між струмами БТ і напругами на

86

його електродах. Ці співвідношення можна одержати з моделі транзистора (рис. 3.10), яка має назву моделі ЕберсаМолла. У цій моделі не враховуються об’ємні (розподілені) опори областей емітера, колектора та бази, переходи зображені як діоди. Джерело струму h21Ái I1 описує явище

керування колекторним струмом за допомогою струму IE . Джерело h21Ái I2 враховує можливість керування транзистором в інверсному режимі.

Рисунок 3.10 – Модель Еберса - Молла БТ

Струми I1 та I2 - це струми інжекції переходів, що визначаються за формулами:

де ISE , ISK - струми насичення ЕП та КП (зворотні струми

переходів). Формула (3.24) одержана для випадку короткого замикання колектора з базою, формула (3.25) – для випадку короткого замикання емітера з базою.

Зі схеми моделі Еберса-Молла (рис. 3.10) випливає, що

87

88

Вирази (3.30) та (3.31) називаються рівняннями ЕберсаМолла. Оскільки IÁ IE IÊ , то

Одержані рівняння Еберса-Молла описують нелінійну модель ідеалізованого транзистора. Вони застосовуються при комп’ютерному аналізі електронних схем.

3.2 Статичні характеристики і параметри біполярних транзисторів

Статичним режимом напівпровідникового приладу називають режим, у якому всі параметри (напруги, струми електродів) постійні. Статичні характеристики виражають залежність між струмом електрода і постійними напругами на електродах приладу.

При аналізі БТ у статичному режимі важливо встановити зв’язок між його струмами і напругами. З цією метою БТ можна подати як чотириполюсник, на вході якого діють комплексні вхідні напруги U âõ і струм Iâõ , а на

виході – комплексні Uâèõ і Iâèõ (рис. 3.11). Якщо

чотириполюсник у загальному випадку нелінійний, тобто вхідні напруги і струм змінюються в широких межах, то функціональна залежність Uâèõ , Iâèõ від U âõ , Iâõ описується в формі статичних характеристик.

Рисунок 3.13 – БТ як чотириполюсник

89