Методические указания к практическим занятиям по дисциплине “Общая электротехника и электроника”, страница 10

- коэффициент передачи тока коллектора при инверсном включении;

U_{эб ,} U_кб – напряжения на эмиттерном и коллекторном переходах соответственно;

 - температурный потенциал.

Чаще всего используются токи  и I_эб0 – обратные токи эмиттерного и  коллекторного переходов,  измеряемые соответственно при обрыве  эмиттера и коллектора. Они связаны с тепловыми токами переходов соотношениями:

Из формул Эберса – Молла можно получить выражения для входных и выходных ВАХ транзистора. Входная характеристика U_эб = f (I_э) имеет вид:

Выходная характеристика:

51. Изобразите схемы включения биполярного транзистора типов p-n-p и n-p-n. Покажите полярности напряжений при работе транзистора в режимах:

1.  активном;

2.  отсечки;

3.  насыщения;

4.  инверсном.

Покажите также направления токов I_э, I_б, I_к  для  каждого из режимов.

52. Транзистор типа p-n-p включен по схеме с общим эмиттером. Пояснить, в каком режиме работает транзистор, если:

1.  U_бэ = - 0,4 В; U_кэ = - 0,3 В;

2.  U_бэ = - 0,4 В; U_кэ  = - 10 В;

3.  U_бэ =  0,4 В; U_кэ  = - 10 В.

Решение:

Для того, чтобы определить, в каком режиме работает транзистор, надо определить, в каком направлении смещены эмиттерный и коллекторный переходы. Поскольку напряжение U_кэ распределяется между двумя переходами, то воспользуемся соотношениями:

откуда

1.  U_бэ < 0, что соответствует прямому смещению эмиттерного перехода, , что также соответствует прямому смещению коллекторного перехода. Оба перехода смещены в прямом направлении, это соответствует режиму насыщения.

2.  U_бэ < 0, то есть эмиттерный переход смещен в прямом направлении

 то есть коллекторный переход смещен в обратном направлении, что соответствует активному режиму работы.

3.  U_бэ > 0, это соответствует обратному смещению эмиттерного перехода,  что соответствует обратному смещению коллекторного перехода. Оба перехода смещены в обратном направлении, а это режим отсечки.

53. Транзистор n-p-n типа включен по схеме ОБ. Напряжение U_эб = - 0,5 В,     U_кб = 12 В. Определить U_кэ. Какой режим работы БТ?

Решение:

Активный режим работы.

54. Транзистор p-n-p типа включен по схеме ОЭ. Напряжение U_бэ = - 0,8 В,     U_кэ = - 10 В. Определить U_кб и режим работы транзистора.

Решение:

отсюда .

55. Выводы электродов транзистора маркированы А, В, С. Токи, протекающие через эти выводы в в активном режиме работы транзистора, равны I_А = 1 мА,   I_В = 20 мкА, I_С= 1,02 мА. Определить с какими выводами транзистора соединены выводы  А, В, С и каков коэффициент передачи постоянного тока базы транзистора.

Решение:

Токи в транзисторе связаны соотношением I_э = I_к + I_б, то есть ток эмиттера самый большой I_э = I_С =1,02 мА. Токи  , значит I_к = I_А = 1 мА, и I_б = I_В = 20 мкА.

Коэффициент передачи

.

56. Нарисуйте энергетические диаграммы p-n-p и n-p-n транзистора при отсутствии напряжений между выводами, а также работающего в активном режиме.

57.   Транзистор n-p-n типа, имеющий параметры

a_N = 0,995;

a_I = 0,1;

I_эбобр = 10^-14 А;

I_кбобр = 10^-13 А;

включен по схеме: 

U_кб = +5 В, U_бэ = +0,62 В. Определить U_кэ, режим работы, токи  I_э, I_к, I_б, коэффициент передачи тока базы b.

Решение:

.

Режим: U_бэ = +0,62 В – прямое смещение, U_бк = - U_кб =- 5 В – обратное смещение, то есть активный режим.

Ток коллектора:

Ток эмиттера

I_б = I_э – I_к = (5,89 – 5,86)*10^-4  = 0,03*10^-4 = 3*10^-6 А.

58. При достаточно большом напряжении на коллекторном p-n переходе его обедненный слой проникает сквозь базу и коллектор сливается с эмиттером. Это явление, называемое проколом базы, произошло в Ge транзисторе при обратном напряжении на  коллекторном  переходе 30 В. Определить ширину базы при отсутствии напряжения на переходе, если концентрация примесей в базе N_д = 20²¹ м^-3, для Ge e = 16.