§4 Влияние температуры на статические характеристикиVTа.

Изменения температуры окружающей среды влияют на температуру р-n-переходовVT_ов.Это приводит к изменению токовVT_ов(т.к. изменяется число носителей заряда в р- иn- областях) и, следовательно, влияет на статические характеристикиVT_ов.Так, при изменении температуры окружающей среды отt_ндоtвходная характеристика сдвигается примерно на

ΔU_эб= 0,002 (t_н-t) (В) ,

где t_н– температура, при которой снималась приводимая в справочнике характеристика (обычно +20 или +25 °С).

Влияние температуры окружающей среды на входные характеристики VT_аизображено на рис.16.

Рис. 16. Влияние температуры окружающей среды на входные характеристики VT_a.

При повышении температуры одному и тому же значению тока соответствует меньшее значение напряжения (и наоборот).

Столь большое увеличение прямого тока через р-n-переход можно объяснить следующим образом. Значительное повышение температуры вызывает усиленную ионизацию атомовn/n_a, в результате чего резко возрастает число носителей заряда в каждой из областей р-n-перехода. В частности, в р-области возрастает число свободных электронов, и они переходят вn-область, где компенсируют положительные заряды атомов донорной примеси. В обратном направлении переходит большее число дырок, компенсирующих отрицательные заряды атомов акцепторной примеси. В результате резко снижается потенциальный барьер и возрастает прямой ток через р-n-переход.

Изменения температуры оказывают влияние и на выходные характеристики. Причиной этого влияния является температурные изменения обратного тока К I_КБО, являющегося составной частью и тока К и тока Б.

Степень влияния температурных изменений тока I_КБОна выходные характеристики в схемах с ОБ и с ОЭ различна.

В схеме с ОБ выходные характеристики снимаются при фиксированных значениях тока Э , которые не зависят от тока Б и его составляющей I_КБО. Поэтому влияние температурных изменений токаI_КБОна выходные характеристики в схемах с ОБ проявляется лишь в том, что к управляемому току К добавляется ток I_КБО. Т.к. ток К у VT_овмалой мощности имеет порядок единиц и десятков мА, относительное изменение его за счет температурного прироста токаI_КБОполучается настолько незначительным, что им в большинстве случаев можно пренебречь.

Посмотрим теперь, как температурный прирост тока I_КБОповлияет на выходные характеристики в схеме с ОЭ.

При температуре 20°С I_КБО ≈ 5мкА

I_К≈ I_Э=I_КОБ/ (1 - α) = 5 / (1 – 0.98) = 250 мкА

При повышении температуры до 70°С I_КБОувеличивается до 160 мкА следовательно I_К≈ I_Э= 160 / (1 - 0,98) = 8 мА

Таким образом, все выходные характеристики семейства сместятся вверх на 8 мА (рис.17), т.е. влияние температуры на выходные характеристики в схеме с ОЭ достаточно большое.

Рис.17. Влияние температуры о.с. на выходные характеристики VT при включении с ОЭ.

В VT_ыхусилителях и других устройствах принимаются меры по температурной стабилизации режима работы VT_ов, о чем будет сказано далее.

Выводы: 1. Изменения t° о.с. влияют на статические характеристики VT_а: на входные – за счет изменения количества носителей заряда р-иn-областях, на выходные – из-за изменения величины обратного тока К.

2. Входная характеристика сдвигается примерно на 2 мВ на 1°С.

3. Выходные характеристики в схеме с ОЭ намного сильнее подвержены температурному влиянию, чем в схеме с ОБ.