Jakie są charakterystyki tranzystora

Co to są cechy tranzystora?

Cechy tranzystora definiują relację między prądem i napięciami w różnych konfiguracjach tranzystorów. Te konfiguracje, podobnie jak dwuportowe sieci, są analizowane poprzez charakterystyki, które można sklasyfikować następująco:

Charakterystyka wejściowa: Opisuje zmiany prądu wejściowego w zależności od wartości napięcia wejściowego przy stałym napięciu wyjściowym.

Charakterystyka wyjściowa: To wykres prądu wyjściowego względem napięcia wyjściowego przy stałym prądzie wejściowym.

Charakterystyka przenoszenia prądu: Ta krzywa charakterystyczna pokazuje zmianę prądu wyjściowego zgodnie z prądem wejściowym, przy stałym napięciu wyjściowym.

Konfiguracja common base (CB) tranzystora

W konfiguracji CB, terminal bazy tranzystora jest wspólny dla terminali wejściowych i wyjściowych, jak pokazano na Rysunku 1. Ta konfiguracja oferuje niską impedancję wejściową, wysoką impedancję wyjściową, wysoki współczynnik wzmacnienia oporu i wysokie wzmacnienie napięcia.

Charakterystyka wejściowa dla konfiguracji CB tranzystora

Charakterystyka wejściowa dla konfiguracji CB: Rysunek 2 ilustruje, jak prąd emitera, IE, zmienia się wraz z napięciem baza-emiter, VBE, przy stałym napięciu kolektor-baza, VCB.

To prowadzi do wyrażenia oporu wejściowego jako

Charakterystyka wyjściowa dla konfiguracji CB tranzystora

Charakterystyka wyjściowa dla konfiguracji CB: Rysunek 3 pokazuje zmiany prądu kolektora, IC, względem VCB, przy stałym prądzie emitera, IE. Ten wykres pozwala również obliczyć opór wyjściowy.

Charakterystyka przenoszenia prądu dla konfiguracji CB tranzystora

Charakterystyka przenoszenia prądu dla konfiguracji CB: Rysunek 4 przedstawia, jak prąd kolektora, IC, zmienia się wraz z prądem emitera, IE, przy stałym VCB. To prowadzi do wzmacnienia prądu mniejszego niż 1, wyrażonego matematycznie poniżej.

Konfiguracja common collector (CC) tranzystora

Ta konfiguracja tranzystora ma terminal kolektora wspólny dla terminali wejściowych i wyjściowych (Rysunek 5) i jest również nazywana konfiguracją emitera. Oferuje ona wysoką impedancję wejściową, niską impedancję wyjściową, wzmacnienie napięcia mniejsze niż jeden i duże wzmacnienie prądu.

Charakterystyka wejściowa dla konfiguracji CC tranzystora

Charakterystyka wejściowa dla konfiguracji CC: Rysunek 6 przedstawia, jak prąd bazy, IB, zmienia się w zależności od napięcia kolektor-baza, VCB, przy stałym napięciu kolektor-emiter, VCE.

Charakterystyka wyjściowa dla konfiguracji CC tranzystora

Poniższy Rysunek 7 pokazuje charakterystyki wyjściowe dla konfiguracji CC, które przedstawiają zmiany IE w zależności od zmian VCE przy stałych wartościach IB.

Charakterystyka przenoszenia prądu dla konfiguracji CC tranzystora

Ta charakterystyka konfiguracji CC (Rysunek 8) pokazuje zmiany IE w zależności od IB przy stałym VCE.

Konfiguracja common emitter (CE) tranzystora

W tej konfiguracji, terminal emitera jest wspólny dla terminali wejściowych i wyjściowych, jak pokazano na Rysunku 9. Ta konfiguracja oferuje średnią impedancję wejściową, średnią impedancję wyjściową, średnie wzmacnienie prądu i napięcia.

Charakterystyka wejściowa dla konfiguracji CE tranzystora

Rysunek 10 pokazuje charakterystyki wejściowe dla konfiguracji CE tranzystora, które ilustrują zmiany IB zgodnie z VBE, gdy VCE jest stałe.

Z wykresu pokazanego powyżej na Rysunku 10, opór wejściowy tranzystora można uzyskać jako

Charakterystyka wyjściowa dla konfiguracji CE tranzystora

Charakterystyki wyjściowe konfiguracji CE (Rysunek 11) są również nazywane charakterystykami kolektora. Ten wykres pokazuje zmiany IC wraz z zmianami VCE, gdy IB jest stały. Z pokazanego wykresu opór wyjściowy można uzyskać jako:

Charakterystyka przenoszenia prądu dla konfiguracji CE tranzystora

Ta charakterystyka konfiguracji CE pokazuje zmiany IC w zależności od IB przy stałym VCE. Matematycznie można to wyrazić jako

Ten stosunek jest nazywany wzmacnieniem prądu common-emitter i zawsze jest większy niż 1.

Na koniec należy zauważyć, że chociaż omawiane charakterystyki dotyczą BJT, podobna analiza jest również prawidłowa w przypadku FET.