Параметры биполярного транзистора в схеме с общей базой, страница 6

Выходные ВАХ реального транзистора имеют следующие отличия:

1. При I_э=0 ток коллектора равен обратному току реального диода, то
есть возрастает с ростом обратного напряжения.

2.  В активном режиме с увеличением U_кб  толщина базы уменьшается и ко­-
эффициент а увеличивается, то есть при I_э=const    возрастает
и характеристики имеют небольшой наклон к оси абсцисс. Этот эффект
может быть учтен добавлением дополнительного слагаемого к уравне­
нию (3):

            ,                                                                                                                                                                (13)

где  – усредненное дифференциальное сопротивление коллектор­ного перехода, .

3. В реальном транзисторе коэффициент α также зависит от тока эмитте­ра. При малых токах в кремниевых транзисторах большую роль играет ток рекомбинации в ОПЗ эмиттерного перехода,  I_rЭ. С учетом этого ко-

эффициент инжекции  С ростом то-

ка эмиттера ток инжекции растет быстрее тока рекомбинации и сла-

Рис. 6.       Статические характеристики реального транзистора в схеме с ОБ:

а) входные;

б) выходные.

гаемое   – уменьшается, а коэффициенты γ и  возрастают. При больших токах эмиттера большой избыточный отрицательный заряд инжектированных электронов в базе у границы эмиттерного перехода подтягивает положительно заряженные дырки из глубины базы. Кон­центрация дырок у границы эмиттерного перехода в базе возрастает, что приводит к росту дырочной составляющей тока эмиттера, I_pЭ, и множитель возрастает, а коэффициенты γ и α уменьшаются. Таким образом зависимость имеет максимум в области средних токов. Поэтому на выходных характеристиках ,  так как α  изменяет­ся.

4. При больших обратных напряжениях U_кб наблюдается рост коллектор­ного тока, обусловленный приближением к области пробоя коллектор­ного перехода. Напряжение, при котором ток коллектора при I_э=0 стремится к бесконечности, называется напряжением пробоя коллектор­ного перехода в схеме с общей базой, или напряжением пробоя коллек­торного перехода при оборванном выводе эмиттера, U_{кбо проб.} (рис. 6б). Необходимо также иметь ввиду, что при определенных условиях в транзисторе появляется так называемый эффект "смыкания переходов", когда при увеличении обратного напряжения U_кб до некоторого значе­нияU_кбсколлекторный переход, расширяясь на всю толщину базовой области, достигает я какой-либо из точек базы эмиттерногоперехода. Потенциальный барьер эмиттерного перехода при этом резко умень­шается и токи I_э и I_к резко возрастают и характеристика будет иметьтакой же вид, как и в области пробоя. Напряжение "смыкания”.

    может быть меньше U_{кбо проб.} , и тогда оно ибудет являться напряжением

    пробоя коллекторного перехода..

С изменением температурыизменяются многие параметры транзи­стора, особенно обратные токи переходов. Изменяются и статическиеха­рактеристики. Максимальная рабочая температура германиевых транзи­сторов 70 - 100 °С, а кремниевых – 125 - 200 °С. Минимальная рабочая температура определяется энергией ионизации примесных атомов и их концентрацией. Обычно эта энергия невелика и транзистор может рабо­тать при -200 °С. Фактически нижний предел температуры ограничивает­ся термостойкостью корпуса и допустимыми изменениями параметров и составляет -60 -70 °С. Температурный дрейф выходных характеристик обусловлен изменением тока коллектора при изменении температуры. Уравнение выходной ВАХ в схеме с ОБ:  при I_э=const. Изме­нение тока коллектора: . Относительное изменение тока