Характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Выходные характеристики транзистора в схеме с ОЭ (рис. 3.6, а) определяют зависимость тока коллектора от напряжения на коллекторе при фиксированном токе базы. Как и для схемы с ОБ, здесь можно выделить три характерные области: 1 – область насыщения, 11 – активная рабочая область и 111 – нерабочая область – область пробоя коллекторного перехода.

Выходные характеристики транзистора в схеме с ОЭ отличаются от таковых для схемы с ОБ. На участке 1 характеристики начинаются из начала координат, так как при Uкэ = 0 напряжение на коллекторном переходе равно напряжению на эмиттерном переходе, коллекторный переход открыт и, как и эмиттер, инжектирует носители тока в базу (режим насыщения). Результирующий ток равен 0. По мере повышения напряжения ток Iк возрастает.

Аналитическую зависимость выходного тока от входного тока Iб легко получить, заменив в формуле (3.8) Iэ = Iк + Iб и, решив относительно Iк:

(3.16)

где Iк0э – это «сквозной» ток коллектор-эмиттер транзистора при входном токе Iб = 0.

Рис. 3.6. Характеристики транзистора, включённого с общим эмиттером: а – выходные; б – входные

В рабочей области 11 наклон выходных характеристик больше, чем в схеме с ОБ. Это связано с тем, что часть напряжения Uкэ падает на внутреннем сопротивлении базы. Поэтому при увеличении напряжения Uкэ транзистор дополнительно приоткрывается. Кроме того, при увеличении Uкэ немного возрастает коэффициент α. В связи с этим дифференциальное сопротивление значительно меньше, чем аналогичное сопротивление rк при включении с ОБ:

rкэ = dUкэ/dIк . (3.17)

Величина сопротивления rкэ составляет примерно 30 – 50 кОм.

При токе базы равном нулю протекает «сквозной ток», который в (1 + b)раз больше, чем неуправляемый ток в схеме с ОБ. Если же эмиттерный переход закрыть (Uэб = 0), то ток коллектора снизится до величины Iко. Область характеристик, лежащая ниже характеристики, соответствующей току Iб = 0, называют областью отсечки.

Необходимо указать на тот факт, что в схеме с ОЭ пробой коллекторного перехода наступает при напряжении в 1,5 – 2 раза меньшем, чем в схеме с ОБ [5].

Входные характеристики транзистора в схеме с ОЭ отражают зависимость тока базы от напряжения база–эмиттер при фиксированном напряжении коллектор–эмиттер (рис. 3.6, б).

При Uкэ = 0 входная характеристика соответствует прямой ветви характеристики двух параллельно включенных р-n-переходов: эмиттерного и коллекторного. Ток базы при этом равен сумме токов эмиттера и коллектора, работающего в режиме эмиттера.

В рабочем режиме (при Uкэ> 0) ток базы составляет лишь малую часть тока эмиттера, поэтому характеристика смещается вниз относительно характеристики со значением Uкэ = 0. В соответствии с соотношением (3.8) на начальном участке входных характеристик (при I_э = 0) ток базы равен – 1_ко.