Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Bipolární tranzistory
3.2.1 Popis a model tranzistoru (stejnosměrný)
V běžném aktivním režimu platí pro moderní křemíkové tranzistory (zjednodušené Ebersovy –
Mollovy rovnice):
kde
U BE U
T
I I 0 e 1
(3.7)
I
E
E
C I E
U T
k T
e je teplotní napětí (26 mV při 300 K)
α je proudový zesilovací činitel v zapojení SB
I E0 je nasycený proud diody B-E
U BE je napětí na diodě B-E
Vztah (3.7) popisuje výstupní charakteristiky v zapojení SB. Ekvivalentní (zjednodušené)
schéma, které vyhovuje pro aktivní režim tranzistoru je na obr. 3.3.
α·I C
E
B i
r b
I E I CB0
I C
C
U BE
B
U CB
Obr. 3.3: Zjednodušené ekvivalentní schéma tranzistoru NPN
v zapojení SB (pro aktivní režim)
Interní báze tranzistoru je označena symbolem B i Odpor r b (běžně 20 Ω až 50 Ω) modeluje
odpor bázové oblasti. Mezi interní bází B i a emitorem E je zapojena v propustném směru dioda B-E.
Mezi B i a kolektorem C je připojena závěrně polarizovaná dioda a řízený zdroj proudu α I E , který
reprezentuje tranzistorový jev (na rozdíl od obr. 3.2).
3.4.
Výstupní charakteristiky tranzistoru NPN v zapojení SB jsou kvalitativně zobrazeny na obr.
Zajímavé je, že proud I C je (je pro dané I E ) téměř konstantní, ještě i pro U CB = - 0,5 V. Je to
tím, že tranzistorový jev zaniká až tehdy, kdy se dostatečně otevře přechod B-C a to je u křemíku až
při U CB = - 0,7 V.
Další zajímavou vlastností je, že proud kolektoru I C s růstem U CB nepatrně narůstá – viz detail
v obr. 3.4, Δ U CB = 3 V, Δ I C = 1 μA. Tomu odpovídá diferenční odpor (důležité: při I E = konst.) báze
– kolektor
UCB
3 V
r CB 3M
(3.8)
I 1A
C
58