Статичні параметри біполярних транзисторів

Як елемент електричної схеми транзистор завжди використовується таким чином, що один із його електродів є вхідним, другий вихідним, а третій – спільним. В залежності від того, який електрод є спільним, розрізняють три схеми ввімкнення: зі спільною базою (СБ), спільним емітером (СЕ) та спільним колектором (СК). Схеми вмикання приведені на рис. 3.5.

Одним із основних парамерів транзистора є коефіцієнт передачі по струму, який являє собою відношення зміни вихідного струму до зміни вхідного струму.

Для схеми зі СБ вхідним є струм емітера І _Е, а вихідним струм колектора І _К.

Коефіцієнт передачі струму в цьому випадку дорівнює

.

Рисунок 3.5 – Схеми вмикання транзистора

Оскільки струм колектора завжди менший струму емітера, то менший одиниці і знаходиться в межах від 0,95 до 0,97.

В схемі зі СЕ струм бази І _Б є вхідним, а І_К – вихідним.

Оскільки струм бази значно менший струму колектора, то значно більший одиниці і може становити декілька десітків одиниць для транзисторів середньої та високої потужності та 100 і більше для транзисторів малої потужності.

Коефіцієнт і взаємопов’язані

.

Коефіцієнт передачі по струму для схеми зі СК також визначається відношенням приросту вихідного струму dI _E до вхідного dI _Б

.

Схема зі СК забезпечує максимальне підсилення по струму.

Степінь залежності U _ЕБ від І _Е прийнято оцінювати за допомогою диференційного вхідного опору і емітерного переходу

,

при І _Е = 0, .

Величина емітерного струму визначається в основному процесами інжекції дірок з емітера в базу і його величина становить одиниці Ом.

Важливим параметром транзистора є об’ємний опір бази. База транзистора виконується в основному з високоомного матеріалу, і тому її об’ємний опір r _б в роботі транзистора грає значну роль. Величина r _б визначається в основному опором її активної дільниці, а саме, того шару бази, який знаходиться між емітером та колектором. Для найпростішого випадку опір базової області можна визначити за виразом

,

де – питомий опір матеріалу бази; w – ширина бази.

Опір колекторного переходу можна розрахувати за виразом

, при І_Е = const.

Внаслідок модуляції ширини бази зміна U _кб викликає зміну І _к, але вона, як правило, дуже мала, тому опір практично незалежить від напруги на колекторі і його величина може становити від сотні кОм до одиниць МОм.