Режим сильного сигнала биполярного транзистора
Эквивалентная схема замещения биполярного транзистора по Эберсу-Моллю приведена на рис. 1. В режиме больших токов следует предусмотреть дополнительные сопротивления RB' RE' RC в выводах базы, эмиттера и коллектора. В таком виде модель справедлива для стационарного режима, т. е. при работе транзистора на низких и средних частотах, когда всевозможными частотнозависимыми эффектами пренебрегают.
Общий ток в цепях эмиттера IE и коллектора IC включает прямую составляющую данного полупроводникового перехода и обратную составляющую другого полупроводникового перехода. В принципе эмиттерные и коллекторные переходы ведут себя одинаково и при изменении на обратную полярности приложенного напряжения могут меняться ролями. В зависимости от величины приложенного к полупроводниковому переходу напряжения на рабочей характеристике различают следующие области:
| npn-транзистор | pnp-транзистор | |
| нормально-активная | UBE > 0, UCB > 0 | UBE < 0, UCB < 0 |
| инверсно-активная | UBE < 0, UCB < 0 | UBE > 0, UCB > 0 |
| область насыщения | UВЕ > 0, UCB < 0 | UBE < 0, UCB > 0 |
| область запирания | UBE < 0, UCB > 0 | UВЕ > 0, UCB < 0 |
Эквивалентная схема npn и pnp транзисторов по Эберсу и Моллю (AN... составляющие тока в активном режиме, АI... составляющие тока в обратном режиме).
Входная (а), выходные (б) и амплитудные характеристики (в) реальных транзисторов в схеме с общим эмиттером.
При смещении в прямом направлении для транзистора справедливы следующие известные формулы (транзистор находится в проводящем состоянии):
, 
, 
, (1)
где 
- ток насыщения, 
- температурное напряжение, 
- усиление по постоянному току.
Нелинейные искажения
Характеристики реальных транзисторов приведены на рис. 2. Вследствие экспоненциальности характеристики передачи нелинейные искажения идеального транзистора не зависят от положения рабочей точки.
Температурные свойства
Температурные свойства транзисторов вытекают из зависимости от температуры тока насыщения и передаточной функции, имеющей экспоненциальный характер. Сильному температурному влиянию подвержена и зависимость тока коллектора от напряжения перехода база-эмиттер 
, которая подчиняется закону 
(при постоянном токе). Если не принимать специальных мер термокомпенсации (UBE = const), то при повышении температуры на каждые 10° ток коллектора Ic увеличивается почти вдвое. Наряду с недопустимым смещением рабочей точки это может привести к возникновению положительной ОС (например, вследствие нагрева транзисторов в оконечном каскаде усилителей).
Справочное руководство по звуковой схемотехнике
П. Шкритек пер. И. Д. Гурвица
Отправить комментарий