Jaké jsou charakteristiky tranzistoru?

Co jsou charakteristiky tranzistoru?

Charakteristiky tranzistoru definují vztah mezi proudy a napětím v různých konfiguracích tranzistoru. Tyto konfigurace, podobné dvouportovým sítím, jsou analyzovány prostřednictvím charakteristických křivek, které jsou následujícím způsobem kategorizovány:

Vstupní charakteristiky: Tyto popisují změny vstupního proudu s variací hodnot vstupního napětí při konstantním výstupním napětí.

Výstupní charakteristiky: Toto je graf výstupního proudu v závislosti na výstupním napětí při konstantním vstupním proudě.

Charakteristiky přenosu proudu: Tato charakteristická křivka ukazuje změnu výstupního proudu v souladu s vstupním proudem při konstantním výstupním napětí.

Konfigurace tranzistoru s běžnou bází (CB)

V konfiguraci CB je bázový terminál tranzistoru společný pro vstupní a výstupní terminály, jak je znázorněno na obrázku 1. Tato konfigurace nabízí nízkou vstupní impedanci, vysokou výstupní impedanci, vysoký odporový zisk a vysoký napěťový zisk.

Vstupní charakteristiky pro konfiguraci CB tranzistoru

Vstupní charakteristiky pro konfiguraci CB: Obrázek 2 znázorňuje, jak se emiterový proud, IE, mění s napětím mezi bází a emitery, VBE, při konstantním napětí mezi kolektorem a bází, VCB.

To vede k vyjádření vstupního odporu jako

Výstupní charakteristiky pro konfiguraci CB tranzistoru

Výstupní charakteristiky pro konfiguraci CB: Obrázek 3 zobrazuje změny kolektorového proudu, IC, v závislosti na VCB, při konstantním emiterovém proudu, IE. Tento graf nám také umožňuje vypočítat výstupní odpor.

Charakteristiky přenosu proudu pro konfiguraci CB tranzistoru

Charakteristiky přenosu proudu pro konfiguraci CB: Obrázek 4 prezentuje, jak se kolektorový proud, IC, mění s emiterovým proudem, IE, při konstantním VCB. To vede k zisku proudu menšímu než 1, což je matematicky vyjádřeno níže.

Konfigurace tranzistoru s běžným kolektorem (CC)

Tato konfigurace tranzistoru má kolektorový terminál tranzistoru společný pro vstupní a výstupní terminály (Obrázek 5) a je také označována jako emiterový sledovací člen. Nabízí vysokou vstupní impedanci, nízkou výstupní impedanci, napěťový zisk menší než 1 a velký zisk proudu.

Vstupní charakteristiky pro konfiguraci CC tranzistoru

Vstupní charakteristiky pro konfiguraci CC: Obrázek 6 popisuje, jak se bázový proud, IB, mění v závislosti na napětí mezi kolektorem a bází, VCB, při konstantním napětí mezi kolektorem a emiterem, VCE.

Výstupní charakteristiky pro konfiguraci CC tranzistoru

Níže uvedený obrázek 7 ukazuje výstupní charakteristiky pro konfiguraci CC, které zobrazují změny IE v závislosti na změnách VCE při konstantních hodnotách IB.

Charakteristiky přenosu proudu pro konfiguraci CC tranzistoru

Tato charakteristika konfigurace CC (Obrázek 8) ukazuje změnu IE s IB při konstantním VCE.

Konfigurace tranzistoru s běžným emiterem (CE)

V této konfiguraci je emiterový terminál společný pro vstupní a výstupní terminály, jak je znázorněno na obrázku 9. Tato konfigurace nabízí střední vstupní impedanci, střední výstupní impedanci, střední zisk proudu a napěťový zisk.

Vstupní charakteristiky pro konfiguraci CE tranzistoru

Obrázek 10 ukazuje vstupní charakteristiky pro konfiguraci CE tranzistoru, které ilustrují změnu IB v závislosti na VBE při konstantním VCE.

Z grafu zobrazeného na obrázku 10 lze získat vstupní odpor tranzistoru jako

Výstupní charakteristiky pro konfiguraci CE tranzistoru

Výstupní charakteristiky konfigurace CE (Obrázek 11) jsou také označovány jako kolektorové charakteristiky. Tento graf ukazuje změnu IC s změnami VCE při konstantním IB. Z grafu zobrazeného lze získat výstupní odpor jako:

Charakteristiky přenosu proudu pro konfiguraci CE tranzistoru

Tato charakteristika konfigurace CE ukazuje změnu IC s IB při konstantním VCE. To lze matematicky vyjádřit jako

Tento poměr se nazývá zisk proudu s běžným emiterem a je vždy větší než 1.

Nakonec je třeba poznamenat, že i když jsou charakteristické křivky vysvětleny pro BJT, podobná analýza platí i v případě FET.