Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Нелинейная модель, предложенная эберсом и моллом, характеризует активную область транзистора, в ней отсутствуют резисторы, отражающие наличие пассивных областей базы и коллектора.
Два встречно включенных p-n-перехода транзистора отображаются в виде идеальных диодов с собственными токами I1 и I2, а взаимодействие между ними – в виде генераторов тока aNI1 и aII2 (рис.6), где aN и aI – коэффициенты передачи тока при нормальном и инверсном включениях.
Токи диодов описываются выражениями: I1=I¢ЭО (еxp (UЭ/φT) – 1) (7) I2=I¢KО(еxp(UК/φT) – 1) (8) где I¢ЭО, I¢KО – тепловые токи соответствующих переходов при коротком замыкании другого перехода, φT – температурный потенциал. Положительными считаются прямые напряжения на переходах: для p-n-p-транзистора UЭ=UЭБ,, UК=UКБ, для n-p-n-транзистора UЭ= -UЭБ, UК= -UКБ. Из рис.6 следуют соотношения: (9) (10) На практике принято измерять тепловые токи, не закорачивая, а обрывая цепь второго перехода. Соответствующие значения обозначают через IЭ0 и IК0. С помощью формул (7) – (10) можно установить связь между тепловыми токами, измеренными в режиме холостого входа и режиме короткого замыкания второго перехода: Подставляя токи и из (7), (8) в соотношения (9), (10) находим аналитические выражения для статических ВАХ транзистора: (11) (12) Ток базы определяется как разность токов и : (13) Формулы (11) – (13) являются математической моделью транзистора. Модель Эберса-Молла хорошо отражает обратимость транзистора – принципиальную равноправность обоих его переходов. Эта равноправность ярко проявляется в режиме двойной инжекции, когда на обоих переходах действуют прямые напряжения. В таком режиме каждый из переходов одновременно инжектирует носители в базу и собирает носители, дошедшие от другого перехода. Для активного режима при , формулы (11), (12) упрощаются: (14) (15) Из выражений (14),(15) следует, что в активном режиме коллекторное напряжение не влияет ни на входную, ни на выходную характеристики. При учете токов термогенерации и утечки формула (14) преобразуется в (1).
Статические характеристики. Характеристики транзисторов определяют соотношения между токами, проходящими в цепях транзистора, и напряжениями на его электродах. Для транзистора за независимые переменные удобно принять входной ток и напряжение на выходном электроде, а за функции – выходной ток и напряжение на входном электроде. Таким образом, используются четыре семейства статических характеристик:
1) входные = , при =const; 2) передачи по току = , при =const; 3) выходные = при =const; 4) обратной связи по напряжению = , при =const. Наиболее важными характеристиками, необходимыми для графического расчета режима работы транзистора, являются выходные и входные характеристики. Рассмотрим эти характеристики для p-n-p -транзистора. . Характеристики схемы ОБ Пример семейства входных и выходных характеристик маломощного германиевого транзистора приведен на рис.7 и 8. Реальные характеристики несколько отличаются от характеристик математической модели. В активном режиме эмиттерное напряжение, и коллекторный ток несколько зависят от коллекторного напряжения. Причиной является эффект Эрли – уменьшение ширины (толщины) базы при увеличении обратного коллекторного напряжения вследствие расширения коллекторного перехода, что приводит к увеличению коэффициента aNºa на доли процента и соответствующему росту тока. Наклон выходных характеристик в схеме ОБ очень мал. Собственный обратный ток коллектора IКБ0 кроме IК0 включает также IКТ и IКУ. Характеристика передачи дается выражением (1). Активный режим соответствует первому квадранту выходных характеристик, в режиме двойной инжекции (второй квадрант) происходит спад коллекторного тока при неизменном эмиттерном токе. Это результат встречной инжекции c коллекторного перехода. Из формул (11), (12) следует, что ток коллектора обращается в нуль при прямом напряжении на коллекторе равном Характеристики схемы ОЭ. Семейства входных и выходных характеристик приведены на рис.9 и 10. Аналитические выражения, могут быть получены с помощью формул Эберса-Молла. Входная характеристика при UКЭ= 0 соответствует диодному включению транзистора, когда оба перехода соединены параллельно. При прямом смещении переходы открываются и ток возрастает по экспоненциальному закону. При обратном смещении коллекторного перехода ВАХ смещается вниз и вправо и при обратных напряжениях ½ UКЭ ½ ³ 0,5В напряжение коллектора практически не влияет на входные характеристики – кривые практически сливаются. Ток базы имеет две противоположно направленные составляющие:
IБ = (1-a) IЭ – IКБ0 (16) Первая составляющая – рекомбинационная – идет на восполнение убыли основных носителей вследствие рекомбинации и инжекции в эмиттер, вторая – обратный ток коллекторного перехода. При обратном смещении базы ток базы практически совпадает с IКБ0. При подаче прямого напряжения на базу эмиттерный переход открывается и в цепи базы появляется рекомбинационный ток. Выходные характеристики в схеме с ОЭ, в отличие от характеристик схемы с ОБ, имеют крутой участок не при положительных напряжениях на коллекторе, а при малых отрицательных. Это объясняется тем, что напряжение на базе отрицательно. Пунктирная линия на рис.9 соответствует условию UКБ= 0. Пологий участок характеристик в схеме с ОЭ имеет больший наклон. Это связано с эффектом Эрли – уменьшением ширины базы при увеличении UКЭ, - даже незначительное изменение коэффициента a приводят к существенному изменению b, а следовательно, и росту тока IК в схеме ОЭ вследствие связи (4). Спад коллекторного тока наступает в режиме двойной инжекции, которой соответствует область, лежащая левее пунктирной кривой UКБ= 0 на рис.9. Заметный спад тока наступает лишь тогда, когда прямое напряжение достигает напряжения отпирания , где U* – напряжение открытого p-n -перехода. Минимальное напряжение UКЭmin при IК= 0согласно математической модели равно UКЭmin=fT ln(1 /aI)
|
|||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 180; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.222.109.228 (0.011 с.) |