3.2.2. Схема с общим эмиттером

Семейство входных характеристик схемы с ОЭ представля­ет собой зависимости IБ = f(UБЭ), причем параметром является на­пряжение UКЭ (рисунок 3.6,а). Для p-n-p транзистора отрицательное напряжение UБЭ (UБЭ< 0) означает

прямое включение эмиттерного перехода, так как UЭБ = -UБЭ> 0. Если при этом UКЭ = 0 (потенциалы коллектора и эмиттера одинаковы), то и коллекторный переход бу­дет включен в прямом направлении: UКБ = UКЭ + UЭБ = UЭБ> 0. Поэто­му входная характеристика при UКЭ = 0 будет соответствовать ре­жиму насыщения (РН), а ток базы равным сумме базовых токов из-за одновременной инжекции дырок из эмиттера и коллектора. Этот ток, естественно, увеличивается с ростом прямого напряже­ния UЭБ, так как оно приводит к усилению инжекции в обоих перехо­дах (UКБ = UЭБ) и соответствующему возрастанию потерь на реком­бинацию, определяющих базовый ток.

Вторая характеристика на рисунке 3.6,а (UКЭ a0) относится к нормальному активному режиму, для получения которого напряжение UКЭ долж­но быть в p-n-p транзисторе отрицательным и по модулю превы­шать напряжение UЭБ. В этом случае (UКБ = UКЭ + UЭБ = UКЭ - UБЭ< 0. Формально ход входной характеристики в НАР можно объяснить с помощью выражения (3.14) или (3.17): IБ =(1 - a)IЭ - IКБО. При малом напряжении UБЭ инжекция носителей практически от­сутствует (IЭ = 0) и ток IБ = -IКБО, т.е. отрицателен. Увеличение пря­мого напряжения на эмиттерном переходе UЭБ = -UБЭ вызывает рост IЭ и величины (1-a) IЭ. Когда (1-a) IЭ = IКБО, ток IБ = 0. При дальнейшем роете UБЭ (1-a) IЭ>IКБОи IБ меняет направление и становится положительным (IБ> 0) и сильно зависящим от напря­жения перехода.

Влияние UКЭ на IБ в НАР можно объяснить тем, что рост |UКЭ| означает рост |UКБ| и, следовательно, уменьшение ширины базо­вой области (эффект Эрли). Последнее будет сопровождаться снижением потерь на рекомбинацию, т.е. уменьшением тока базы (смещение характеристики незначительно вниз).

Семейство выходных характеристик схемы с ОЭ предста­вляет собой зависимости IК = f(UКЭ) при заданном параметре IБ (рисунок 3.6,б).

Крутые начальные участки характеристик относятся к режиму насыщения, а участки с малым наклоном - к нормальному актив­ному режиму. Переход от первого режима ко второму, как уже от­мечалось, происходит при значениях |UКЭ|, превышающих |UБЭ|. На характеристиках в качестве параметра берется не напряжение UБЭ, а входной ток IБ. Поэтому о включении эмиттерного перехода приходится судить по значению тока IБ, который связан с входной характеристикой на рисунке 3.6,а. Для увеличения IБ необходимо увеличивать |UБЭ|, следовательно, и граница между режимом на­сыщения и нормальным активным режимом должна сдвигаться в сторону больших значений.

Если параметр IБ = 0 (“обрыв” базы), то в соответствии с (3.22) IК = IКЭО = (b+1 ) IКБО. В схеме с ОЭ можно получить (как и в схеме с ОБ) I = IКБО, если задать отрицательный ток IБ = -IКБО. Выходная ха­рактеристика с параметром IБ = -IКБО может быть принята за грани­цу между НАР и режимом отсечки (РО). Однако часто за эту грани­цу условно принимают характеристику с параметром IБ = 0.

Наклон выходных характеристик в нормальном активном режи­ме в схеме с общим эмиттером во много раз больше, чем в схеме с общей базой (h22Э»bh22Б) Объясняется это различным проявлени­ем эффекта Эрли. В схеме с общим эмиттером увеличение UКЭ, а следовательно и UКБ сопровождается уменьшением тока ба­зы, а он по определению выходной характеристики должен быть неизменным. Для восстановления тока базы приходится регули­ровкой напряжения UБЭ увеличивать ток эмиттера, а это вызывает прирост тока коллектора DIК, т.е. увеличение выходной проводимо­сти (в схеме с ОБ ток IЭ при снятии выходной характеристики поддерживается неизменным).