Вихідні ВАХ

Вихідні характеристики транзистора в схемі зі СЕ є залежністю струму колектора I_К від вихідної напруги U_КЕ при різних струмах бази I_Б (рис. 9.9).

Відомо, що струм I_К буде визначатися не напругою U_КЕ, а напругою на колекторному переході U_КП (рис. 9.9 ).

U_{КП (БК)}=U_БЕ-U’_КЕ

 

При малих напругах U_КЕ (до U_КЕ< U_БЕ) напруга U_КП є прямою. З ростом напруги U_КЕ струм I_К буде різко зростати. При U_КЕ= U_БЕ U_КП=0, перехід починає закриватися і при U_КЕ>U_БЕ напруга U_КП стає зворотною і зростання струму I_К майже припиняється. Характеристики будуть йти більш полого (майже паралельно осі абсцис).

Рис. 9.9. Вихідні ВАХ БТ зі СЕ

 

Отже на ВАХ БТ зі СЕ (рис 9.9) можна виділити дві ділянки: одна – до напруги U’_КЕ, інша – при U_КЕ >U’_КЕ. На першій ділянці струм I_К зростає швидко при збільшенні U_КЕ, на другій ділянці – повільно. При знятті вихідних ВАХ необхідно підтримувати постійним струм І_Б. Для цього необхідно збільшувати U_БЕ, що збільшує струм I_К. Чим більше струм І_Б, тим більше потік дірок із Е у К, тобто струм I_К. Це свідчить проте, що струм I_К управляється струмом I_Б.

При дуже малих та великих струмах бази характеристики розміщуються густіше, ніж при малих та середніх, що пояснюється залежністю коефіцієнта передавання струму бази b від струму емітера (колектора), яка має визначений максимум.

При I_Б = 0 виникає режим з розімкнутою базою. В цьому випадку напруга U_КЕ розділяється між двома p-n переходами і прикладається, в основному, до колекторного переходу, тому що він має більший опір. Це може привести до його пробоя.

З відомого співвідношення

I_К = b ∙ I_Б + I_КЕ0,

враховуючи, що I_Б = 0, запишемо I_К = I_КЕ0,

де I_КЕ0 = I_КБ0.

При I_Б < 0 струм колектора буде I_КБ0. Це є режим відсічки (РВ). При збільшенні U_КЕ аж до відкриття нових переходів струм I_К збільшується і виникає режим насичення (РН) – ділянка 1.

I_К = b ∙ I_Б6 + I_КЕ0,

 

При великих напругах U_КЕ відбувається лавинне розмноження носіїв заряду в колекторному переході, струм I_К стрімко зростає і настає пробій.

В області активного (АР) режиму (ділянка 2) вихідні ВАХ можна апроксимувати виразом

I_К = b ∙ I_Б6 + I_КЕ0 + ,

де r_К – опір КП.

Таким чином, в схемі зі СЕ струм колектора I_К в робочій області слабо залежить від колекторної напруги U_КЕ, а в основному визначається струмом бази I_Б. Оскільки на відміну від електронних ламп транзистори управляються струмом, цікавою була б залежність струму колектора від струму бази , яка б дозволила відразу знаходити коефіцієнт підсилення транзистора за струмом. Ця характеристика рідко наводиться у довідниках, проте вона є наочною.

З ростом температури характеристики зміщуються вверх і збільшується їх нахил (рис. 9.10). Це небажано змінює режим транзистора і тому параметри вузла.

Рис. 9.10. Вплив температури на вихідні ВАХ БТ зі СЕ