Вихідні ВАХ

Вихідні характеристики транзистора в схемі зі СЕ є залежністю струму колектора I_К від вихідної напруги U_КЕ при постійних струмах бази I_Б (рис. 9.9).

Відомо, що струм I_К буде визначатися не напругою U_КЕ, а напругою на колекторному переході U_КП (рис. 9.9 )

U_{КП (БК)}=U_БЕ-U_КЕ

При малих напругах U_КЕ (до U_КЕ< U_БЕ) напруга U_КП є прямою і тому з ростом її струм I_К буде різко зростати. При U_КЕ= U_БЕ U_КП=0, перехід починає закриватися і при U_КЕ>U_БЕ напруга U_КП стає зворотною і зростання струму I_К майже припиняється. Характеристики будуть йти більш полого (майже паралельно осі абсцис).

Рис. 9.9. Вихідні ВАХ БТ зі СЕ

Отже на ВАХ БТ зі СЕ (рис 9.9) можна виділити дві ділянки: одна – до напруги U’_КЕ, інша – при U_КЕ >U’_КЕ. На першій ділянці струм I_К зростає швидко при збільшенні U_КЕ, на другій ділянці – повільно. При знятті вихідних ВАХ необхідно підтримувати струм І_Б = const. Для цього необхідно збільшувати U_БЕ, що приводить до збільшення струму I_К. Чим більше струм І_Б, тим більше потік дірок із Е у К, тобто струм I_К. Це свідчить про те, що струмом I_К можна керувати струмом I_Б (напругою U_БЕ).

При дуже малих та великих струмах бази характеристики розміщуються густіше, ніж при малих та середніх, що пояснюється залежністю коефіцієнта передавання струму бази b від струму емітера (колектора), яка має визначений максимум.

При I_Б = 0 виникає режим з розімкнутою базою. В цьому випадку напруга U_КЕ розділяється між двома p-n переходами і прикладається, в основному, до колекторного переходу, тому що він має більший опір. Це може привести до його пробою.

З відомого співвідношення

I_К = b ∙ I_Б + I_КЕ0,

для випадку I_Б = 0, запишемо I_К = I_КЕ0, де I_КЕ0 = I_КБ0.

При I_Б < 0 струм колектора буде I_КБ0 і транзистор переходить в режим відсічки (РВ).

При збільшенні U_КЕ аж до відкриття колекторного переходу струм I_К збільшується і транзистор переходить в режим насичення (РН). Для I_Б = I_Б6

I_К = b ∙ I_Б6 + I_КЕ0.

При великих напругах U_КЕ відбувається лавинне розмноження носіїв заряду в колекторному переході, струм I_К стрімко зростає і настає пробій.

В області активного (АР) режиму вихідні ВАХ можна апроксимувати виразом

I_К = b ∙ I_Б6 + I_КЕ0 + ,

де r_К – опір КП.

Таким чином, в схемі зі СЕ струм колектора I_К в робочій області слабо залежить від колекторної напруги U_КЕ, а в основному визначається струмом бази I_Б. Оскільки на відміну від електронних ламп транзистори управляються струмом, цікавою була б залежність струму колектора від струму бази , яка б дозволила відразу знаходити коефіцієнт підсилення транзистора за струмом. Ця характеристика рідко наводиться у довідниках, проте вона є наочною.

З ростом температури характеристики зміщуються вверх і збільшується їх нахил (рис. 9.10). Це небажано змінює режим транзистора і тому параметри вузла.

Рис. 9.10. Вплив температури на вихідні ВАХ БТ зі СЕ