Работа транзистора с нагрузкой. рабочая область

Работа транзистора с нагрузкой:

При I_k=0, U_кэ=E_k и при U_кэ=0 . Отложив на соответствующих осях напряжение, равное и ток, равный и через полуденные точки проводят прямую AG,называемую нагрузочной прямой. Выходная динамическая характеристика является геометрическим местом точек пересечения нагрузочной прямой со статическими характеристиками. Используя выходную динамическую характеристику, для любого значения коллекторного тока можно найти соответствующее ему значение напряжения на коллекторе и тока во входной цепи I₆. которые являются взаимосвязанными. Нагрузочную прямую можно построить так же. проведя прямую из точки G под углом ϕ= arctgR_k.

Нагрузочная прямая определяет зависимость тока коллектора от одновременно изменяющихся тока базы и напряжения на коллекторе при постоянной э.д.с. источника питания коллектора и неизменном сопротивлении нагрузки.

Точку пересечения нагрузочной прямой со статической характеристикой при заданном входном токе определяемую напряжением источника смешения Е₆ называют рабочей точкой, а ее начальное положение на нагрузочной прямой (при отсутствии входного переменного сигнала) - точкой покоя Р. Точка покоя определяет ток покоя выходной цепи I_0k. и напряжение покоя U_0k . При этом уравнение динамического режима имеет вид U_0k=Е_k- I_0kR_k При неизменной величине Е_к нагрузочная прямая из точки G может проходить выше или ниже прямой AG в зависимости от величины R_k.

В зависимости от величины и знаков напряжений, приложенных к эмиттерному и коллекторному переходам, транзистор может работать в трех характерных областях семейства выходных характеристик (рис.6.9).

Активная область (I) характеризуется прямым смешением на эмиттерном переходе и обратным - на коллекторном переходе. В линейных усилительных схемах транзистор работает только в активной области, и для описания его свойств применяются дифференциальные (малосигнальные) параметры. (Малыми считаются сигналы, увеличение амплитуды которых на 50% изменяет величину параметров не более чем на 10%.)

Режим работы транзистора, при котором рабочая точка Р не выходит за пределы участка BP нагрузочной прямой, называют линейным или усилительным режимом. При этом с изменением входного (базового) тока пропорционально изменяется выходной (коллекторный) ток. На рис.6.9 линейный режим отмечен как активная область I.

Область насыщения (II) характеризуется прямым смещением на обоих переходах.

В режиме насыщения в базе накапливается избыточный заряд неосновных
неравновесных носителей.

Область насыщения II (рис.б.9) расположена левее неуправляемого участка
статической коллекторной характеристики. Ток насыщения I_кн для сохранения
нормального теплового режима не должен превышать максимально допустимый
коллекторный ток I_kmax.

Область отсечки (III) характеризуется обратным смещением на обоих
переходах (транзистор находится в запертом состоянии).