Характеристики транзистора при включении с общей базой

Входные ВАХ транзистора в схеме с общей базой – зависимость тока эмиттера I _Э отнапряжения эмиттер-база U _ЭБ при различных напряжениях между коллектором и базой U _КБ – показаны на рис. 3.2, а. Эти характеристики по форме близки к соответствующей характеристике p-n -перехода. При увеличении напряжения U _КБ снижается энергетический барьер в эмиттерном переходе, усиливается инжекция электронов из области эмиттера в область базы и встречная инжекция дырок и ток эмиттера возрастает. Поэтому входные характеристики при больших напряжениях U _КБ смещены влево.

Выходные ВАХ транзистора в схеме с общей базой – зависимость тока коллектора I _Кот напряжения U _КБ при различных токах эмиттера – показаны на рис. 3.2, б. При положительном напряжении на коллекторе ток I _Кслабо зависит от U _КБ и изменяется пропорционально изменению тока эмиттера I _Э. Однако при I _Э = 0 ток коллектора I _К0¹ 0. Его называют тепловым (обратным) током перехода база-коллектор.

При перемене полярности напряжения U _КБ транзистор насыщается, ток коллектора перестает зависеть от тока эмиттера, уменьшается до нуля и уже при долях вольта меняет направление. Такая зависимость тока I _К обусловлена тем, что в n-p-n- транзисторе при U _КБ > 0 через переход база-коллектор движутся только электроны, инжектируемые эмиттером в базу и попадающие на коллектор под влиянием поля коллекторного перехода. При смене полярности коллекторного напряжения появляется встречный поток носителей. Вследствие этого ток коллектора резко уменьшается. Равенство I _К = 0 означает, что составляющая тока коллектора, обусловленная движением носителей заряда из области эмиттера, равна составляющей, обусловленной движением носителей заряда из области коллектора. Небольшое увеличение коллекторного и эмиттерного токов транзистора при увеличении напряжения коллектора U _КБ обусловлено зависимостью эффективной толщины слоя базы от U _КБ. При увеличении обратного напряжения на коллекторном переходе толщина запирающего слоя увеличивается, примерно на столько же уменьшается эффективная толщина слоя базы, и всё большая часть электронов, инжектируемых эмиттером, попадает в ускоряющее поле коллекторного перехода.

Токи транзистора, работающего в активном режиме, связаны между собой соотношениями:

, (3.1)

, (3.2)

где a – статический коэффициент передачи тока эмиттера (a достигает 0, 99 и более, т.е. очень близок к единице).