Зависисмоть коэффициента усиления от температуры.

Температурная зависимость b представлена на рис. 2.12.

Зависимость коэффициента усиления от температуры связана с зависимостью времени жизни носителей от температуры t=f(t). С ростом температуры время жизни увеличивается, вместе с ним увеличивается и диффузионная длина L_б, а следовательно и b. С увеличением времени жизни замедляется рекомбинация в эмиттерном переходе.

Входные ВАХ биполярного транзистора.

Зависимость тока базы от напряжения база-эмиттер I_Б=f(U_Б) при постоянном напряжении коллектор-эмиттер называется входной вольт-амперной характеристикой (рис. 2.13).

При U_КЭ=0 эмиттерный и коллекторный переходы транзистора включены в прямом направлении и токи коллектора и эмиттера суммируются в базе.

Входная характеристика при этом представляет ВАХ двух p-n-переходов, включенных параллельно. Транзистор работает в режиме насыщения. При повышении коллекторного напряжения транзистор переходит в активный режим. Коллекторный переход смещается в обратном направлении, и входной ток уменьшается, так как прекращается инжекция дырок из базы в коллектор. При дальнейшем росте напряжения коллектор-эмиттер входной ток уменьшается из-за снижения толщины базы и тока рекомбинации. При больших прямых токах и напряжениях на входные характеристики оказывает влияние сопротивление базы и на зависимости I_Б=f(U_БЭ) появляется участок близкий к линейному.

Входные характеристики германиевых транзисторов располагаются в диапазоне напряжений 0.2¸0.4 В, кремниевых 0,4¸0,6 В.

Выходные ВАХ биполярного транзистора.

Зависимость коллекторного тока от коллекторного напряжения при заданном токе базы называется выходной вольт-амперной характеристикой транзистора I_К=f(U_КЭ), I_Б=const. (рис. 2.14) Выходные характеристики можно разбить условно на три участка. На большей части характеристики при U_КЭ>U_КЭН@U_БЭ коллекторный ток почти не зависит от коллекторного напряжения.

На этом участке транзистор работает в активном режиме: коллекторный переход включен в обратном направлении; эмиттерный в прямом. Увеличение коллекторного тока с ростом U связано с ростом b. Так как коэффициент усиления b является функцией тока коллектора, а следовательно зависит от

тока базы, то при одинаковых приращениях тока базы характеристики располагаются на разных расстояниях друг от друга. На данном участке транзистор можно рассматривать как управляемый источник коллекторного тока, величина которого изменяется за счет изменения I_Б.

Крутые участки характеристик при U_КЭ<U_КЭН=U_БЭ соответствуют режиму насыщения, когда коллекторный и эмиттерный переходы включаются в прямом направлении. При уменьшении U_КЭ<U_КЭН навстречу потоку электронов, инжектированных из эмиттера, устремляется поток дырок, в результате коллекторный ток резко падает. На этом участке транзистор теряет свои усилительные свойства.

Увеличение коллекторного тока при больших напряжениях связано с лавинным умножением носителей в коллекторном переходе.

Выбор точки покоя.

Выбор точки покоя сводится к выбору тока коллектора I_КП и напряжения U_КП в режиме покоя, когда на вход усилителя не подается входной сигнал.

Для определения точки покоя используют нагрузочную прямую постоянного тока, описываемую уравнением (для схемы с ОЭ):

U_КЭ=E-I_КR₌, (3.2.1)

где Е- напряжение питания, R₌- сопротивление постоянному току, включенное в выходную цепь R₌=R_К+R_Э.

Нагрузочные прямые.

Для построения нагрузочной прямой постоянного тока на горизонтальной оси откладывают напряжение питания, а на вертикальной оси- ток равный E/R₌ и соединяют эти две точки.(рис. 3.4).

Точки пересечения нагрузочной прямой постоянного тока со статической выходной характеристикой для заданного тока или напряжения базы называется точкой покоя.

Нагрузочная прямая переменного тока описывается уравнением:

U_КЭ=U_КП-DI_КR_~, (3.2.2)

где DI_К- изменение тока коллектора, R_~- сопротивление переменного тока, включенное в выходную цепь. При R_~<R₌ нагрузочная прямая идет более круто по сравнению с нагрузочной прямой постоянного тока. Нагрузочные прямые переменного тока используют для расчета каскадов, работающих при большой амплитуде сигнала.