ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.04.2025
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
Завершая рассмотрение
активного режима, отметим, что основной
вклад в ток через базовый электрод (ток
базы) вносит рекомбинационная составляющая.
Равная ей рекомбинационная составляющая
тока эмиттера определяет его отличие
от тока коллектора, создаваемого
практически исключительно сквозным
потоком дырок, (
).
С учетом того, что база транзистора
делается очень узкой и слабо легируется,
потери электронов на рекомбинацию в
базе очень невелики, и IБ<<
IЭ.
Инверсный режим (инверсный активный режим) работы транзистора аналогичен активному режиму с той лишь разницей, что в этом режиме в открытом состоянии находится коллекторный переход, а в закрытом – эмиттерный переход. Коэффициент усиления по току в инверсном режиме для pnp-транзистора можно записать по аналогии с :
|
(6.27) |
|
|
|
(6.35) |
В связи с тем, что усилительные свойства транзистора в инверсном режиме оказываются значительно хуже, чем в активном режиме, транзистор в инверсном режиме практически не используется.
Режим насыщения (т. А и т. Е на рис. 6.9) соответствует режиму, при котором оба перехода транзистора находятся в открытом состоянии. Границы режима насыщения определяются условиями UЭБ>0 и UКБ≥0, следовательно, pn(0)>pn0, pn(W)≥pn0. В точке А UЭБ>0 и UКБ=0, соответственно pn(0)>pn0 и pn(W)=0, в точке Е UКБ>0 и Uк.б>0, соответственно pn(0)>pn0 и pn(W)>pn0. (рис. 6.11).
|
|
|
|
UЭБ– положительное, UКБ=0 (т. А) |
оба перехода смещены в прямом направлении (т.Е) |
|
Рис. 6.11 Распределение неосновных носителей в базе pnp-транзистора в режиме насыщения по схеме с ОБ |
|
а
бВ этом режиме и эмиттер, и коллектор инжектируют электроны в базу, в структуре протекают два встречных сквозных потока дырок (нормальный и инверсный). От соотношения этих потоков зависит направление токов, протекающих в цепях эмиттера и коллектора.
Вследствие двойной инжекции база транзистора очень сильно насыщается избыточными носителямими (электронами для npn-транзистора и дырками для pnp-транзистора), из-за чего усиливается их рекомбинация с основными носителями, и рекомбинационный ток базы оказывается значительно выше, чем в активном или инверсном режимах. Ток коллектора не обеспечивает отвод всех подходящих к коллектору инжектированных носителей заряда (говорят об ограничении тока коллектора).
В связи с насыщением базы транзистора и его переходов избыточными носителями заряда, их сопротивления становятся очень маленькими. Поэтому цепи, содержащие транзистор, находящийся в режиме насыщения, можно считать короткозамкнутыми, в этом режиме транзистор представляет собой эквипотенциальную точку.
В режиме отсечки (см. т. F на рис. 6.9) оба перехода транзистора находятся в закрытом состоянии.
|
Рис. 6.12 Оба перехода смещены в обратном направлении (режим отсечки) т. F |
Сквозные потоки электронов в режиме отсечки отсутствуют. Через переходы транзистора протекают потоки неосновных носителей заряда, создающие малые и неуправляемые тепловые токи переходов. База и переходы транзистора в режиме отсечки обеднены подвижными носителями заряда, в результате чего их сопротивления оказываются очень высокими. Поэтому считают, что транзистор, работающий в режиме отсечки, представляет собой разрыв цепи.
Режимы насыщения и отсечки используются при работе транзисторов в импульсных (ключевых) схемах.
Рассмотренные процессы инжекции и собирания носителей коллектором не зависят от схемы включения, соответственно, и рассмотренные режимы – будут иметь место и в каскадах с общим эмиттером и общим коллектором.
6.1.2 Усиление транзистора, включенного по схеме с общей базой
Согласно выражению
,
= 0,95… 0,99, в
схеме с ОБ усиление тока отсутствует.
Несмотря на это усиление мощности
существует, так как в усилительном
режиме (Uэ.б>0,
Uк.б<0)
выходное дифференциальное сопротивление
(
)много
больше входного дифференциального
сопротивления (
).
Таким образом, практически одинаковый
ток проходит и через высокое сопротивление
и через низкое, вследствие чего в схеме
с ОБ имеет место усиление мощности.
Из-за высокого выходного сопротивления в цепи коллектора может быть включено достаточно большое сопротивление нагрузки (RК на рис. 6.2) – до 1 МОм. Относительно малое изменение напряжения на эмиттере будет вызывать большое изменение напряжения на сопротивлении нагрузки. В результате различия входного и выходного сопротивлений транзистор дает усиление по мощности.