12.4 : Характеристики BJT

Биполярный транзистор (BJT), особенно в конфигурации с общим эмиттером, демонстрирует четкие вольт-амперные характеристики, имеющие решающее значение для понимания его поведения в электронных схемах. Эти характеристики устанавливаются путем экспериментальных измерений зависимости напряжения и тока.

Для входных характеристик изменяется напряжение база-эмиттер, поддерживая постоянное напряжение коллектор-эмиттер. Эта установка обнаруживает зависимость тока коллектора от напряжения база-эмиттер типа Шокли. По мере увеличения напряжения база-эмиттер, увеличивается и ток коллектора, но при контролируемом условии постоянного напряжения коллектор-эмиттер.

Затем выходные характеристики наблюдаются путем построения графика зависимости тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при сохранении фиксированного тока базы. Эти отношения выделяют несколько операционных регионов BJT. В области насыщения напряжение коллектор-эмиттер низкое, в результате чего ток коллектора приближается к нулю, что указывает на минимальное сопротивление между выводами коллектора и эмиттера.

При повышении напряжения коллектор-эмиттер транзистор переходит в активную область, демонстрируя бесконечно высокое сопротивление коллектор-эмиттер. Ток коллектора остается относительно стабильным независимо от изменения напряжения коллектор-эмиттер. Однако, можно наблюдать небольшое увеличение тока коллектора, что можно объяснить ранним эффектом. Это явление включает в себя расширение области обеднения и уменьшение ширины базы, увеличение тока насыщения и, таким образом, введение конечного выходного сопротивления.

Эти характеристики определяют условия эксплуатации и производительность биполярных транзисторов в различных приложениях, что делает их фундаментальными компонентами при проектировании и анализе электронных схем.