Три схемы включения транзистора.

В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входного и выходного сигналов, различают три схемы включения транзистора (рис. 2.22): с общей базой (ОБ); с общим эмиттером (ОЭ); с общим коллектором (ОК).

В этих схемах источники постоянного напряжения и резисторы обеспечивают режимы работы транзисторов по постоянному току, т. е. необходимые значения напряжений и начальных токов. Входные сигналы переменного тока создаются источниками . Они изменяют ток эмиттера транзистора, а соответственно и ток коллектора. Приращения тока коллектора (рис. 2.22, а, б) и тока эмиттера (рис. 2.22, в) соответственно на резисторах и создадут приращения напряжений, которые и являются выходными сигналами ивых. Параметры схем обычно выбирают так, чтобы было бы во много раз большое вызвавшего его приращения (рис. 2.22, а, б) или близко к нему (рис. 2.22, в).

Рис. 2.22. Включение транзистора по схеме с общей базой (а), с общим эмиттером (б), с общим коллектором (в)

Рис. 2.23. Статические характеристики идеализированного транзистора, включенного по схеме с ОБ: а - выходные; б — входные

Вид входных и выходных вольт-амперных характеристик транзистора зависит от схемы включения его в цепь, что следует из полученной общей математической модели (2.34). Так, для схемы включения с ОБ статические характеристики имеют вид, показанный на рис. 2.23, для схемы с ОЭ — на рис. 2.24. На рис. 2.23, а видны две области: активный режим , и коллекторный переход смещен в обратном направлении; режим насыщения , и коллекторный переход смещен в прямом направлении.

Для удобства и упрощения расчетов в справочниках приводят статические выходные и входные характеристики для схем включения с ОБ и ОЭ.

В цепях, где транзистор включен по схеме с ОЭ или ОК, удобно пользоваться не коэффициентом передачи эмиттерного тока , а коэффициентом передачи базового тока . Это обусловлено тем, что в подобных случаях обычно задается изменение тока базы. Найдем связь между и . Для этого используем уравнение (2.43) и уравнение .

Рис. 2.24. Выходные (а) и входные (б) характеристики транзистора, включенного по схеме с ОЭ

Подставив в (2.43), получим

или

где — обратный ток коллекторного перехода при .

Так как , то . У транзисторов, выпускаемых промышленностью, . Падение напряжения на эмиттерном переходе в активном режиме составляет доли вольт, в то время как С/КБ — несколько десятков вольт. Поэтому в большинстве случаев справедливо допущение, что , с учетом которого (2.51) примет вид

Следует обратить внимание на то, что в схеме с ОЭ влияние тока и сопротивления на коллекторный ток увеличивается в раз по сравнению со схемой с ОБ.

Коэффициенты и зависят от тока, протекающего через транзистор. Эта зависимость во многом определяется технологией, по которой изготовлен конкретный транзистор, и обусловлена процессами рекомбинации в области , в базе и приповерхностных областях у эмиттерного перехода.

Для инженерных расчетов применяют различные упрощенные аппроксимации зависимости от тока:

где - коэффициент передачи при токе .

Последнюю аппроксимацию целесообразно применять для расчета у современных микромощных транзисторов в диапазоне токов . При этом погрешность расчета находится в пределах 5—20%.

Коэффициент а значительно меньше зависит от режима работы транзистора. Коэффициенты передачи эмиттерного и базового токов увеличиваются при повышении температуры окружающей среды.

Зависимость коэффициентов и от режима работы приводит к тому, что дифференциальные коэффициенты передачи эмиттерного и базового токов

не равны соответствующим интегральным коэффициентам передачи, определенным из (2.43), (2.52), в которых принято, что

Дифференциальные коэффициенты передачи базового и эмиттерного токов могут быть больше, меньше или равны интегральному. В дальнейшем зависимости будем учитывать только в специальных случаях.