itciskra.ru
Входные характеристики транзистора общего эмиттера представляют собой зависимость коллекторного тока от базового тока при постоянном коллекторном напряжении. Эти характеристики позволяют определить, насколько устойчиво транзистор будет откликаться на изменение входного сигнала. Чем больше изменение входного сигнала приводит к изменению коллекторного тока, тем лучше эффект усиления может быть достигнут.
Выходные характеристики транзистора общего эмиттера показывают зависимость коллекторного тока от коллекторного напряжения при постоянном базовом токе. Эти характеристики позволяют определить, как устройство будет реагировать на изменение внешней нагрузки. Они также позволяют узнать, какой максимальный ток может протекать через транзистор и насколько он может быть эффективным в усилении.
Короче говоря, знание входных и выходных характеристик транзистора общего эмиттера позволяет анализировать его работу и эффективность, а также помогает оптимизировать выбор и использование данной схемы в электронных устройствах.
Основные принципы работы
В транзисторе общего эмиттера основная часть (эмиттер) состоит из материала n-типа, а база и коллектор — из материала p-типа. При подаче положительного напряжения на базу, между базой и эмиттером происходит протекание электрического тока. Это происходит благодаря диффузионному току, вызванному перемещением электронов из области эмиттера в область базы.
При этом, в основной части транзистора (эмиттере) образуется избыточный электронный заряд, обусловленный проведением электронов через транзистор. Этот электронный заряд создает электрическое поле, которое привлекает положительно заряженные дырки из базы. Таким образом, область базы собирает дырки из эмиттера, создавая избыточный положительный заряд.
Диффузионный ток электронов в транзисторе общего эмиттера возникает благодаря диффузии насыщенных электронов в область базы. Этот ток определяется величиной электрического поля в базе и приложенным к базе напряжением. Таким образом, усиление токового сигнала происходит за счет использования усиливающего действия поля между эмиттером и коллектором, образованного базой.
Входные характеристики транзистора общий эмиттер
$$I_{\text{вх}} = \frac{U_{\text{вх}} — U_{\text{be}}}{R_{\text{к}}}.$$
Где:
- $$I_{\text{вх}}$$ – входной ток базы;
- $$U_{\text{вх}}$$ – входное напряжение между базой и эмиттером;
- $$U_{\text{be}}$$ – напряжение на pn-переходе;
- $$R_{\text{к}}$$ – сопротивление цепи коллектора.
Входные характеристики отображаются на графике сопротивления цепи коллектора в зависимости от входного напряжения. Они позволяют определить величину входного тока базы при заданном входном напряжении. Входные характеристики транзистора общий эмиттер обладают особенностью – влиянием на входной ток входного сопротивления.
На графике входных характеристик транзистора общий эмиттер можно определить следующие параметры:
| Параметр | Значение | Описание |
|---|---|---|
| $$I_{\text{b0}}$$ | Ток базы, при котором входное напряжение равно нулю | Показывает величину тока базы при нулевом входном напряжении |
| $$U_{\text{b0}}$$ | Входное напряжение, при котором входной ток базы равен нулю | Показывает величину входного напряжения при нулевом входном токе базы |
| $$R_{\text{вх}}$$ | Входное сопротивление | Показывает взаимосвязь между входным током базы и входным напряжением |
Настройка схемы с использованием входных характеристик транзистора общий эмиттер позволяет получить требуемую выходную мощность через заданный входной ток. Поэтому знание входных характеристик транзистора общий эмиттер является важным для оптимизации работы устройства.
Выходные характеристики транзистора общий эмиттер
Выходные характеристики транзистора общий эмиттер описывают зависимость выходного тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер и входного тока базы.
Основными параметрами выходных характеристик являются:
1. Коэффициент передачи тока (β) — отношение выходного тока коллектора к входному току базы. Он показывает, насколько усиливается входной ток базы при прохождении через транзистор.
2. Резистор нагрузки (RL) — представляет собой внешнее сопротивление, подключенное к коллектору. Оно определяет, каким образом изменения напряжения на коллектор-эмиттер влияют на выходной ток.
3. График зависимости выходного тока транзистора от напряжения коллектор-эмиттер (IC — UCE) — показывает, как изменяется выходной ток при изменении напряжения на коллектор-эмиттер при постоянном входном токе базы.
| Напряжение коллектор-эмиттер (UCE) | Выходной ток коллектора (IC) |
|---|---|
| 0 В | максимальный |
| Максимальное | минимальный |
4. График зависимости выходного тока транзистора от входного тока базы (IC — IB) — показывает, как изменяется выходной ток при изменении входного тока базы при постоянном напряжении коллектор-эмиттер.
| Входной ток базы (IB) | Выходной ток коллектора (IC) |
|---|---|
| 0 А | 0 А |
| Максимальный | максимальный |
Знание выходных характеристик транзистора общий эмиттер позволяет оптимизировать его работу и использовать в различных схемах для усиления или ключевых операций.