Как отражены в эквивалентной схеме для большого сигнала инерционные свойства биполярного транзистора?

При быстрых изменениях входного сигнала, например I_Э,

проявляются инерционные свойства транзистора. Они обусловлены конечным временем дрейфа носителей заряда через область базы;

временем, необходимым на перезарядку емкости эмиттерного и

коллекторного переходов; на установление необходимой концентрации носителей заряда. В итоге выходной сигнал I_Kбудет иметь искаженную форму.

Привести систему ВАХ биполярного транзистора и показать какую информацию и как из них можно извлечь?

Рассмотрим ВАХ транзистора для различных схем включения.

Схема с ОБ. Входная характеристика:i_Э=f(U_ЭБ) приU_КБ=const(7)

При U_КБ1= 0 входная характеристика представляет собой обычную ВАХ прямосмещенногоp-nперехода. ПриU_КБ? 0: когдаU_ЭБ= 0. т.е. Е_Э= 0 имеем следующие процессы. В выходной цепи существует ток. Неосновные носители заряда проходя через узкую и достаточно длиннуюn-область создают разность потенциалов, который обеспечивает начальный ток эмиттера, т.е. приU_КБ2? 0 происходит смещение ВАХ вверх по оси токов. С увеличениемU_КБсмещение будет увеличиваться, т.к. будет возрастать начальный ток эмиттера.

Выходная характеристика: i_К=f(U_КБ) приI_Э=const(8). ПриI_Э= 0 входная цепь разорвана и выходная ВАХ представляет собой ВАХ обратносмещенногоp-nперехода. При увеличенииI_Э. При подключении Е_Эи отсутствии Е_КI_Kсоздается основными носителями заряда инжектированными эмиттером. При подключении Е_Кток начнет увеличиваться из-за неосновных носителей базы.

Схема с ОЭ. Входная характеристика:i_Б=f(U_БЭ) приU_КЭ=const(9)

При U_КЭ1= 0 входная характеристика представляет собой обычную ВАХ прямосмещенногоp-n-перехода (эмиттерного, т.к.U_КЭ=0).

При увеличении U_КЭ2I_КБ0<0, т.к. ток протекает в направлении противоположном протеканию тока в нормальном активном режиме. Поэтому ВАХ смещается вниз по оси токов.

Выходная характеристика: i_К=f(U_КЭ) приI_Б=const(10).

При I_Б= 0. В этом случае имеем два встречно соединенныхp-n-перехода: 1- смещен в обратном направлении, 2 – в прямом. При обратном смещении сопротивление перехода велико, поэтому ток будет определяться обратносмещенным переходом. Поэтому в нашем случае, выходная ВАХ представляет собой ВАХ коллекторного перехода при обратном смещении. ПриI_Б? 0 : когдаU_КЭ= 0I_K< 0.

Схема с ОК. Входная хар-ка:i_Б=f(U_БК) приU_ЭК=const(11).

При U_ЭК1= 0. ПриU_БК= 0 источников электрической энергии нет иI_Б= 0. При увеличенииU_БКк транзистору будут прикладываться обратное напряжение и оба перехода будут смещаться в обратном направлении, поэтому ВАХ – это обратная ветвьp-n-перехода.

При U_ЭК2? 0 появиться Е_Э, которая будет пытаться сместить эмиттерный переход в прямом направлении. При Е_Э= Е_БI_Б= 0. Далее Е_Э> Е_Б– переход смещается в обратном направлении. Поэтому при увеличенииU_ЭКхарактеристика смещается вправо по оси напряжений. Схема с ОК характеризуется очень маленькими входными токами. Напряжения могут быть большими. Схема с ОК имеет большое входное сопротивление.

Выходная характеристика: i_Э=f(U_ЭК) приI_Б=const(12).

Выходные характеристики схемы с ОК аналогичны выходным характеристикам схемы с ОЭ.