На практике наиболее часто используют схему включения транзистора с общим эмиттером ОЭ. При подобном включении входным электродом является база, эмиттер заземляется (общий электрод), а выходным электродом является коллектор.

Входной характеристикой транзистора, включенного по схеме с ОЭ, является зависимость напряжения U_бэ от входного тока I_б, U_бэ =f₁(I_б) при заданном напряжении U_кэ. В цепи коллектора может протекать неуправляемый тепловой ток. При U_кэ =0 тепловой ток I_к0 в цепи коллектора отсутствует и появляется только при U_кэ>0, при этом он направлен навстречу току I_б , как это показано на рисунке 20.

Выходной характеристикой транзистора по схеме с ОЭ считывается зависимость I_к =f₂(U_кэ) при заданном токе I_б. Если U_бэ=0, в цепи коллектора протекает только тепловой ток, так как в этом случае инжекция электронов из эмиттера в базу (для n-p-n–транзистора) отсутствует.

Рисунок 20 –Схема распределения температурных токов транзистора

Вольт-амперные характеристики условного транзистора в статическом режиме приведены на рисунке 21.

          б)-входные вольт-амперные характеристики транзистора;

в)- выходные вольт-амперные характеристики транзистора.

Рисунок 21 – Входные и выходные ВАХ транзистора.

Как видно из входной ВАХ (см.рис. 21-б), транзистор по входу обладает некоторой зоной нечувствительности до определенного напряжения Uбэ, т.е, не обладает усилительными свойствами. У германиевых транзисторов это напряжение меньше, чем у кремниевых и принято считать, что оно составляет 0.3-05 В, а у кремниевых лежит в пределах 0.6-0.9 В (в дальнейшем будем считать равным 0.7В)..

Основным параметром транзистора, как усилительного элемента, для схемы включения с ОЭ в статическом режиме является коэффициент усиления тока базы h_21э:

h_21э=β = I_к / I_б, при U_кэ= const                                     (6)

В справочнике на это специально обращают внимание, указывая, что этот параметр дан для статического режима. У большинства транзисторов величина h_21э лежит в интервале значений h_21э =10 -200.

Параметр h_21э относится к h – параметрам (параметр четырехполюсника)_. В справочниках приводятся еще некоторые h – параметры такие как:

- h _11э - входное дифференциальное сопротивление транзистора, которое определяется из выражения h _11э = Δ U_бэ / Δ I_б, U_кэ=const;                 

- h_22э - выходная дифференциальная проводимость h_22э = Δ I_к / Δ U_кэ, I_б= const                             

Эти два параметра относятся к динамическим параметрам.

Для схемы с ОЭ входное сопротивление составляет единицы кОм, а выходная проводимость - 10^-4 -10^-5 .

При работе транзистора с коллекторной нагрузкой R_к , напряжение на коллекторе будет уменьшаться при больших токах коллектора и может достичь нуля. Связь между коллекторным током I_к и напряжением на коллекторе U_к выражается уравнением нагрузочной прямой, которая имеет следующий вид:

I_к=(Е_к - U_к)/R_к                                                                         (7)

Графически нагрузочная прямая на семействе коллекторных характеристик транзистора (см. рис21-в) пересекается с осями координат в следующих точках: на горизонтальной оси напряжения между коллектором и эмиттером (Uкэ) в точке Ек, когда Iк = 0 и на вертикальной оси коллекторного тока (Iк) в точке Ек/ Rк, когда транзистор находится в режиме насыщения ( можно считать, что транзистор короткозамкнут).

Приведенные графические построения и расчеты используются при проектировании различных усилительных схем на биполярных транзисторах.

ЛЕКЦИЯ 6