Реальные статические вольтамперные характеристики биполярных транзисторов в схеме с ОБ.
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра телевидения и управления (ТУ)
Утверждаю
Зав. кафедрой ТУ
______________И.Н. Пустынский
“___”____________2008 г.
Руководство к лабораторной работе
"Исследование вольтамперных характеристик
транзисторов"
по дисциплине "Электроника и микроэлектроника"
для студентов специальностей 200700, 201500, 230200
'Электронные, твердотельные приборы и микроэлектроника
для специальностей 201100, 071700
Разработчики:
_____________
Доцент каф. ТУ Коновалов В.Ф.
_____________
Доцент каф. ТУ Шалимов В.А.
Томск
2008 г.
Введение.
Цель работы: исследование статических вольтамперных характеристик биполярных и полевых транзисторов в схеме с общим эмиттером (общим стоком), оценка статических параметров транзисторов.
Общие положения
Разновидности транзисторов.
В настоящее время транзисторы и созданные на их основе линейные и цифровые интегральные схемы получили самое широкое распространение и стали основой современной радиоэлектроники. Отечественная промышленность выпускает биполярные транзисторы n-p-n и p-n-p типов, полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и полевые транзисторы с встроенным или индуцированным каналом p или n типа (МДП)
Статические вольтамперные характеристики биполярных транзисторов в схеме с ОБ.
Статические вольтамперные характеристики идеализированных биполярных транзисторов в схеме с общей базой описываются формулами Эберса – Молла [1].
(1)
(2)
,
где 
, 
- токи коллектора и эмиттера;
, 
- тепловые токи коллекторного и эмиттерного переходов, измеренные при 
и 
соответственно;
и 
- коэффициенты передачи коллекторного и эмиттерного токов.
Так как задать прямое напряжение на эмиттерном р-п переходе трудно, целесообразно считать заданной величиной эмиттерный ток, а не эмиттерное напряжение.
Решив уравнение (2) относительно 
, получим
, (3)
пологая, что 
и 
.
Это уравнение описывает выходные характеристики транзистора 
с параметром (рис. 2а).
Уравнение (1), решенное относительно 
, дает выражение, характеризующее идеализированные входные характеристики транзистора 
:
(4)
Входные характеристики транзистора показаны на рис.2,б.
На (рис. 2,а) ясно видны две области: активного режима 
и режима насыщения 
.
Для активного режима, когда 
, 
и , выражения (3) и (4) можно упростить и записать в виде:
, (5)
. (6)
Реальные статические вольтамперные характеристики биполярных транзисторов в схеме с ОБ.
В формулах Молла — Эберса не учитывается целый ряд факторов, таких, как эффект Эрли (модуляция толщины базы при изменении коллекторного напряжения), пробой перехода, зависимость 
от тока и др. Реальные коллекторные характеристики показаны на рис. 3. Кривые 
коллекторного семейства имеют конечный, хотя и очень небольшой, наклон, который в области, близкой к :пробою, резко увеличивается. Расстояние между кривыми немного уменьшается при больших токах из-за уменьшения .
В активном режиме (1-й квадрант), усредняя нелинейное сопротивление 
, можно характеризовать коллекторное семейство в схеме с ОБ достаточно строгим соотношением
(7)
где 
- дифференциальное сопротивление коллекторного p-n-перехода.