Четыре основные вольт-амперные характеристики прямого тока для P-N переходов биполярного транзистора.

Современные технологические процессы позволяют создавать кремниевые транзисторы, которые обладают стабильностью вольт-амперных характеристик и высокой надёжностью.

В состав биполярного транзистора входит два PN-перехода. вольт-амперные характеристики этих переходов могут быть характеристиками прямого тока и характеристиками обратного тока. вольт-амперные характеристики этих переходов взаимо-зависимы друг от друга, так, как между ними существует связь, основанная на тепловых потоках энергии.

Для того, чтобы не сделать ошибок в терминологии определим функции вольт-амперных характеристик открытых переходов в привязке к их схемам измерений. Всего: 4 схемы измерений и соответственно им – 4 вольт-амперные характеристики.

Рис. 5.28. Схема для измерения функции F_BE1.

На рисунке 5.28. изображена схема измерений вольт-амперной характеристики открытого перехода база-эмиттер со свободным выводом коллектора. При проведении измерений получаем функцию F_BE1:

(5.6.1.,01)

Обратную функцию обозначим:

(5.6.1.,02)

Функция F_BE1 является функцией для ненагруженного выхода термо-ЭДС, то есть для системы передачи энергии холостого хода. Передача энергии идёт из эмиттерного перехода в коллекторный.

Похожая передача энергии возникает и в обратную сторону, если прямой ток пропускать через переход база-коллектор.

Рис. 5.29. Схема для измерения функции F_BK1.

На рисунке 5.29. изображена схема измерений вольт-амперной характеристики открытого перехода база-коллектор со свободным выводом эмиттера. При проведении измерений получаем функцию F_BK1:

(5.6.1.,03)

Обратную функцию обозначим:

(5.6.1.,04)

Функция F_BK1 является функцией для ненагруженного выхода термо-ЭДС, то есть для системы передачи энергии холостого хода. Передача энергии идёт из коллекторного перехода в эмиттерный.

Далее рассмотрим схемы с короткозамкнутым выходом для термо-ЭДС. Каждая схема имеет соответствующие функции для математического моделирования.

Рис. 5.30. Схема для измерения функции F_BE0.

На рисунке 5.30. изображена схема измерений вольт-амперной характеристики открытого перехода база-коллектор со свободным выводом эмиттера. При проведении измерений получаем функцию F_BE0:

(5.6.1.,05)

Обратную функцию обозначим:

(5.6.1.,06)

Функция F_BE0 является c функцией замкнутым выходом для термо-ЭДС, то есть, в замыкателе база-коллектор существует ток, при минимальном напряжении на выходе, зависящий от омического сопротивления замыкателя.

Аналогично можно рассмотреть схему передачи тока с перехода база-коллектор в переход база-эмиттер.

Рис. 5.31. Схема для измерения функции F_BK0.

На рисунке 5.31. изображена схема измерений вольт-амперной характеристики открытого перехода база-коллектор со свободным выводом эмиттера. При проведении измерений получаем функцию F_BK0:

(5.6.1.,07)

Обратную функцию обозначим:

(5.6.1.,08)

Транзистор обычно функционирует в режиме передачи тепловой энергии с перехода База-Эмиттер на переход База-Коллектор. При замыкании выводов База-Коллектор вся передаваемая энергия преобразуется в ток. Функция F_BK0 является функцией c замкнутым выходом для термо-ЭДС.