7.1.3 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним колектором

                Вхідні характеристики БТ в ССК  показано на рисунку 7.15.

Рисунок 7.15Статичні вхідні характеристики БТ зі спільним    колектором

При  ЕП ввімкнено у зворотному напрямі, і через базу проходить лише зворотний струм колектора . При  ЕП відкривається, струм бази змінюється при зменшенні напруги . Це відбувається тому, що при зменшенні  зростає напруга , оскільки вихідна напруга  підтримується постійно. Але це приводить до зростання струму емітера  і зв’язаного з ним струму бази .  Вихідні характеристики транзистора зі спільним колектором  при майже нічим не відрізняються від вихідних характеристик схеми зі спільним емітером, тому що , а .

 

7.1.4  Вплив температури на статичні характеристики транзисторів

                Температурна залежність вихідних або вхідних характеристик зумовлена зміною відповідно колекторного або емітерного струму при зміні температури.

Схема зі спільною базою

                У ССБ, згідно з рівнянням (6.10), зміна колекторного струму при постійному струмі емітера

                Відносна зміна струму колектора

              =.             (7.6)

                Коефіцієнт передачі струму емітера  від температури майже не залежить, тому температурна зміна  не впливає на дрейф характеристик. Другий додаток у формулі (7.39) визначає температурний дрейф характеристик, викликаний температурною зміною зворотного струму колектора :

   ,                                  (7.7)

де  - зворотний струм при температурі ;

 - зворотний струм при температурі ;

 для германію;

 для кремнію.

                У розрахунковій практиці вважається, що величина  подвоюється при зростанні температури на 10С для германієвих БТ і на 8С для кремнієвих БТ. Але вплив другого додатка формули (7.6) на температурний дрейф вихідних характеристик є незначним, оскільки для більшості транзисторів .

                Саме тому температурні зміни вихідних характеристик БТ зі спільною базою невеликі (рисунок 7.16).

Рисунок 7.16Температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі  спільною базою

 

                Значно більшої температурної зміни зазнають вхідні характеристики.

                Відомо, що ,

де - зворотний струм емітера, залежність якого від температури така сама, як і струму .

                Унаслідок цього залежність емітерного струму від температури набуває вигляду

.                               (7.7)

        Тому збільшення температури супроводжується зростанням струму емітера і зміщенням вхідних характеристик у бік більших струмів (рисунок 7.17). Як правило, вважають, що при зміні температури на один градус характеристики зміщуються вліво на 1-2 мВ.

Рисунок 7.17Температурний дрейф вхідних характеристик БТ зі    спільною базою

 

Схема зі спільним емітером

                 Температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільним емітером в  разів більший, ніж у ССБ. Це істотний недолік схеми зі спільним емітером (рисунок 7.18).

Рисунок 7.18Вплив температури на вихідні характеристики БТ зі спільним емітером

                Вхідні характеристики БТ у ССЕ також зазнають змін при зміні температури (рисунок 7.21). Збільшення температури викликає зростання струмів  та , які спрямовані у колі бази назустріч один одному. Тому вхідні характеристики, зняті при різних температурах, перетинаються при малих струмах бази  (т.  на рисунку 7.19).

Рисунок 7.19Вплив температури на вхідні характеристики БТ зі спільним  емітером

 

         Робочий діапазон температур БТ

 

        З підвищенням температури збільшується  число генеруючих  пар електрон – дірка. Внаслідок зростання концентрації носіїв заряду електропровідність областей пристрою збільшується і його нормальна робота порушується.

         Максимальна робоча температура германієвих БТ має діапазон від + 70 град. до +100 град. У кремнієвих БТ внаслідок більшої ширини забороненої зони , максимальна робоча температура має діапазон від +125 град. до + 200 град. Нижня межа температури відзначається термостійкістю корпусу і допустимою зміною параметрів, тому її величина становить від  -60 град. до -70 град.  

       Необхідно мати на увазі те, що зміна температури транзистора  в межах робочого діапазону також відображається на його робочих властивостях, що може викликати температурну нестабільність параметрів транзисторної апаратури. Тому при проектуванні та експлуатації варто враховувати вплив температури на характеристики і параметри транзисторів.