Что такое характеристики транзистора?

Что такое характеристики транзистора?

Характеристики транзистора определяют взаимосвязь между токами и напряжениями в различных конфигурациях транзистора. Эти конфигурации, подобно двухпортовым сетям, анализируются с помощью характеристиковых кривых, которые классифицируются следующим образом:

Входные характеристики: Они описывают изменения входного тока при изменении значений входного напряжения при постоянном выходном напряжении.

Выходные характеристики: Это график зависимости выходного тока от выходного напряжения при постоянном входном токе.

Характеристики передачи тока: Эта характеристическая кривая показывает изменение выходного тока в соответствии с входным током при постоянном выходном напряжении.

Общая базовая (CB) конфигурация транзистора

В CB-конфигурации базовый вывод транзистора будет общим для входных и выходных выводов, как показано на рисунке 1. Эта конфигурация обеспечивает низкое входное сопротивление, высокое выходное сопротивление, высокий коэффициент усиления по сопротивлению и высокий коэффициент усиления по напряжению.

Входные характеристики для CB-конфигурации транзистора

Входные характеристики для CB-конфигурации: Рисунок 2 иллюстрирует, как эмиттерный ток IE изменяется в зависимости от напряжения между базой и эмиттером VBE, при постоянном напряжении между коллектором и базой VCB.

Это приводит к выражению для входного сопротивления:

Выходные характеристики для CB-конфигурации транзистора

Выходные характеристики для CB-конфигурации: Рисунок 3 показывает изменения коллекторного тока IC относительно VCB, при постоянном эмиттерном токе IE. Этот график также позволяет рассчитать выходное сопротивление.

Характеристики передачи тока для CB-конфигурации транзистора

Характеристики передачи тока для CB-конфигурации: Рисунок 4 показывает, как коллекторный ток IC изменяется в зависимости от эмиттерного тока IE, при постоянном VCB. Это приводит к коэффициенту усиления тока, меньшему 1, который математически выражается ниже.

Общеколлекторная (CC) конфигурация транзистора

В этой конфигурации коллекторный вывод транзистора является общим для входных и выходных выводов (рисунок 5), и она также называется конфигурацией эмиттерного повторителя. Она обеспечивает высокое входное сопротивление, низкое выходное сопротивление, коэффициент усиления по напряжению меньше одного и большой коэффициент усиления по току.

Входные характеристики для CC-конфигурации транзистора

Входные характеристики для CC-конфигурации: Рисунок 6 показывает, как базовый ток IB изменяется в зависимости от напряжения между коллектором и базой VCB, при постоянном напряжении между коллектором и эмиттером VCE.

Выходные характеристики для CC-конфигурации транзистора

Рисунок 7 ниже показывает выходные характеристики для CC-конфигурации, которые демонстрируют изменения IE в зависимости от VCE при постоянных значениях IB.

Характеристики передачи тока для CC-конфигурации транзистора

Эта характеристика CC-конфигурации (рисунок 8) показывает изменение IE в зависимости от IB при постоянном VCE.

Общий эмиттер (CE) конфигурация транзистора

В этой конфигурации эмиттерный вывод является общим для входных и выходных выводов, как показано на рисунке 9. Эта конфигурация обеспечивает среднее входное сопротивление, среднее выходное сопротивление, средний коэффициент усиления по току и по напряжению.

Входные характеристики для CE-конфигурации транзистора

Рисунок 10 показывает входные характеристики для CE-конфигурации транзистора, которые иллюстрируют изменение IB в зависимости от VBE при постоянном VCE.

Из графика, показанного на рисунке 10 выше, можно получить входное сопротивление транзистора:

Выходные характеристики для CE-конфигурации транзистора

Выходные характеристики CE-конфигурации (рисунок 11) также называются коллекторными характеристиками. Этот график показывает изменение IC в зависимости от VCE при постоянном IB. Из графика, показанного, можно получить выходное сопротивление:

Характеристики передачи тока для CE-конфигурации транзистора

Эта характеристика CE-конфигурации показывает изменение IC в зависимости от IB при постоянном VCE. Это можно математически выразить следующим образом:

Этот коэффициент называется коэффициентом усиления тока по общему эмиттеру и всегда больше 1.

Наконец, следует отметить, что хотя объясненные характеристические кривые относятся к биполярным транзисторам, аналогичный анализ применим и в случае полевых транзисторов.