ряжение на коллекторном переходе снижается, его инжекция умень шается и ток /к возрастает. На границе с областью прямое напр5 жение снимается с коллекторного перехода и в области на пере ходе действует обратное напряжение. Точке перехода от области к области соответствует напряжение UK3 порядка 0,5-1,5 В.

Отличие характеристик для схемы ОЭ в области покажем, вы разив в (1.26) ток /э через /б и ток /к в соответствии с формулой (1.23) После замены Uk6 на £/кэ получаем коллекторные характеристк ки транзистора в схеме ОЭ, записанные в аналитической форме

икч , 1

1 -а

{1 - а)

+

гк (б)/С + ?)

+ (1 -f Р)/ о.

(1-271

где р = /к б = а/(1 - а) - коэффициент передачи т к а в схеме ОЭ.

Коэффициент (3 показывает связь тока коллектора с входным тс ком /б. Если для транзисторов коэффициент а = 0,9-4- 0,99, то kg эффициент (3 = 9-г- 99. Иными словами, транзистор в схеме ОЭ дае усиление по току. Это является важнейшим преимуществом вклн чения транзистора по схеме ОЭ, чем, в частности, определяется боле: широкое практическое применение этой схемы включения по сран нению со схемой ОБ.

Выражение (1.27) можно переписать в виде

Л< = РАз + UK9/rK о) + /ко о , (1 -27а;

гДе гк1э) = гк(б)/(1 + ft), /К0(Э) == (1 + Р)/к0-

Так же как и в схеме ОБ, коллекторные характеристики имеь некоторый наклон к оси абсцисс (рис. 1.28, а), вызванный эффекто| модуляции базы. Однако этот наклон в схеме ОЭ больше, чем в cxeiv ОБ, так как малые изменения коэффициента а под действием изме нения напряжения на коллекторном переходе дают значительны! изменения коэффициента j3 = а/(1 - а). Указанное явление учить вается вторым слагаемым в правой части уравнения (1.27а). Дис] ренциальное сопротивление гк(э) коллекторного перехода в схем ОЭ в 1 + р раз меньше дифференциального сопротивления гк(б> схеме ОБ и составляет 30-40 кОм.

Из принципа действия транзистора известно, что через вывод баз| протекают во встречном направлении две составляющие тока (cN рис. 1.27): обратный ток коллекторного перехода /ц0 и часть ток| эмиттера (1 - а)/э- В связи с этим нулевое значение тока баз! (/б = 0) определяется равенством указанных составляющих токоГ т. е. (1 - а)/э = /и0- Нулевому входному току соответствуют тс эмиттера /э = /к0/(1 - а) = (1 + (3)/к0 и ток коллектора /к == а/э + /к0 = а/к0/(1 - а) + /к0 = (1 + (3)/к0- Иными словами, при левом токе базы через транзистор в схеме ОЭ протекает ток, назй ваемый начальным или сквозным током /к0(Э) и ра

п р) /к0. Этим обусловливается наличие третьей составляю-НЫй тока /к в выражениях (1.27) и (1.27а). Таким образом, ток кол-И тора при входном токе, равном нулю, в схеме ОЭ в 1 + (3 раз больше* чем в схеме ОБ.

Если же эмиттерный переход перевести в непроводящее состояние, е подать напряжение U53 > 0, то ток коллектора снизится до V (пис 1.28, а) и будет определяться обратным (тепловым) током оллекторного перехода, протекающим по цепи база - коллектор. Область характеристик, лежащая ниже характеристики, соответствующей А = О- называют областью отсечки.

Коллекторные характеристики в схеме ОЭ, так же как и в схеме ОБ подвержены температурным смещениям. Однако температурные воздействия здесь проявляются сильнее, чем в схеме ОБ. Это обусловлено, во-первых, наличием множителя 1 + (3 перед /к0 в формуле (1.27) и, во-вторых, более сильными температурными изменениями коэффициента р = а/(1 - а) при относительно малых температурных изменениях коэффициента а.

Более резко здесь выражена и неэквидистантность характеристик, так как зависимость коэффициента а от тока эмиттера (коллектора) сильно сказывается на зависимости коэффициента (3 от тока /э(/к).

Необходимо указать и на тот факт, что в схеме ОЭ пробой коллекторного перехода наступает при коллекторном напряжении в 1,5-2 раза меньшем, чем в схеме ОБ.

Входные (базовые) характеристики транзистора отражают зависимость тока базы от напряжения база - эмит-. тер при фиксированном напряжении коллектор - эмиттер: /б = = F(U63)uK3 = const (рис. 1.28,6).

При UK3 = 0 входная характеристика соответствует прямой ветви вольт-амперной характеристики двух р-я-переходов (эмиттерного и коллекторного), включенных параллельно. Ток базы при этом равен сумме токов эмиттера и коллектора, работающего в режиме эмиттера.

При Um<z 0 ток базы составляет малую часть тока эмиттера. При определенной величине U63 подача напряжения UK3<i 0 вызывает уменьшение тока /б, т. е. смещение вниз характеристик относительно кривой со значением UR3 = 0. Дальнейшее увеличение абсолютной величины UK3 также смещает характеристики к оси абсцисс вследствие уменьшения тока /б из-за эффекта модуляции базы.

В токе /б присутствует составляющая /к0. Поэтому при UK3<Z 0 входные характеристики исходят из точки с отрицательным значением тока базы, равным /к0.

Схема замещения транзистора в физических параметрах

Представление транзистора схемой замещения (эквивалентной q е!10и) необходимо для проведения расчетов цепей с транзисторами. Метг> ИнтеРес представляет схема замещения в физических пара-Ким \Х' В К0Т0Р°й все ее элементы связаны с внутренними (физичес-и) параметрами транзистора. Использование такой схемы заме-

щения создает удобство и наглядность при анализе влияния пара метров прибора на показатели схем с транзисторами.

Ниже рассматриваются схемы замещения транзисторов ОБ и 02 для переменных составляющих токов и напряжений применительно1 к расчету схем с транзисторами, работающими в усилительном ре-] жиме, в частности усилительных каскадов. Такие схемы замещения

Рис. 1.29. Схема замещения транзистора в физических параметрах, включенного по схемам ОБ (а) и ОЭ (б)

справедливы для линейных участков входных и выходных характе ристик транзистора, при которых параметры транзистора можн считать неизменными. В этом случае используют так называемь дифференциальные параметры транзистора, относящиеся к неболь шим приращениям напряжения и тока. Наиболее точно структур транзистора при этом отражает Т-образная схема замещения.

Т-образная схема замещения транзистора ОБ показана н| рис. 1.29, а. По аналогии со структурой транзистора (см. рис. 1-24) она представляет собой сочетание двух контуров: левого, относяще гося к входной цепи (эмиттер - база), и правого, относящегося выходной цепи (коллектор - база). Общим для обоих контуров яе ляется цепь базы с сопротивлением гб.

Охарактеризуем элементы, входящие в схему замещения.

1. Дифференциальное сопротивление эмшптерного перехода (вклк ченного в прямом направлении). Это сопротивление определяете! выражением

t/K6=const.

(1.281

Сопротивление гэ позволяет учесть связь между напряжением эмиттерном переходе и3 и проходящим через него током гэ. Объемнс сопротивление эмиттерной области является низкоомным, поэтов оно, как и сопротивление вывода эмиттера, в схеме замещения учитывается. Величина гэ зависит от постоянной составляющей ток эмиттера /э и связана с ней соотношением

гэ = Фг Э = 0,025 э

Числовое значение гэ лежит в пределах от единиц до десятков ой