3.2 Схеми включення біполярних транзисторів

У електричний ланцюг транзистор включають таким чином, що один з його виводів (електрод) є вхідним, другий – вихідним, а третій – загальним для вхідного і вихідного ланцюгів. Залежно від того, який електрод є загальним, розрізняють три схеми включення транзисторів: ЗБ, ЗЕ і ЗК. Ці схеми для транзистора типу р-n-р приведені на рис. 3.3. Для транзистора n-р-n в схемах включення змінюються лише полярності напруги і напрям струмів. При будь-якій схемі включення транзистора (у активному режимі) полярність включення джерел живлення повинна бути вибрана так, щоб емітерний перехід був включений в прямому напрямі, а колекторний – в зворотному.

3.3 Статичні характеристики біполярних транзисторів

Статичним режимом роботи транзистора називається режим, у якому відсутнє навантаження у вихідному ланцюзі.

Статичними характеристиками транзисторів називають графічно виражені залежності напруги і струму вхідного ланцюга (вхідні ВАХ) і вихідного ланцюга (вихідні ВАХ). Вид характеристик залежить від способу включення транзистора.

Рис.3.3 Схеми включення біполярних транзисторів: а) ЗБ; б) ЗЕ; в) ЗК

3.4. Характеристики транзистора, включеного по схемі зб

Вхідною характеристикою є залежність:

I_Е = f(U_ЭБ) при U_КБ = const (рис. 3.4, а).

Вихідною характеристикою є залежність:

I_К = f(U_КБ) при I_Е = const (рис. 3.4, б).

а) б)

Рис. 3.4 Статичні характеристики біполярного транзистора, який включений за схемою ЗБ

Вихідні ВАХ мають три характерні області: 1 – сильна залежність I_к від U_КБ (нелінійна початкова область); 2 – слабка залежність I_к від U_КБ (лінійна область); 3 – пробій колекторного переходу.

Особливістю характеристик в області 2 є їх невеликий підйом при збільшенні напруги U_КБ.

3.5. Характеристики транзистора, включеного по схемі зе

Вхідною характеристикою є залежність:

I_Б = f(U_БЭ) при U_КЭ = const (рис. 3.5, б).

Вихідною характеристикою є залежність:

I_К = f(U_КЭ) при I_Б = const (рис.3.5, а).

Транзистор в схемі ЗЕ дає посилення по струму. Коефіцієнт посилення по струму в схемі ЗЕ:

Якщо коефіцієнт  = 0,90,99, то коефіцієнт  = 999. Це є найважливішою перевагою включення транзистора по схемі ЗЕ, чим, зокрема, визначається широке практичне застосування цієї схеми включення у порівнянні зі схемою ЗБ.

а) б)

Рис 3.5 Статичні характеристики біполярного транзистора, включеного по схемі ЗЕ

З принципу дії транзистора відомо, що через виводи бази протікають в зустрічному напрямі дві складові струму (рис. 3.6): зворотній струм колекторного переходу I_КО і частина струму емітера . У зв'язку з цим нульове значення струму бази (I_Б = 0) визначається рівністю вказаних струмів, що становлять, тобто . Нульовому вхідному струму відповідає струм емітера і струм колектора .

Іншими словами, при нульовому струмі бази (I_Б = 0) через транзистор в схемі ЗЕ протікає струм, який називається початковим або крізним струмом I_КО(Э) і рівним .

Рис.32.6 Схема включення транзистора із загальним емітером (схема ЗЕ)