Статические ВАХ БПТ

Статическая вольт-амперная характеристика БПТ – это зависимость между током и напряжением между парой электродов при постоянном значении токов и напряжений других электродов. Различают входные и выходные ВАХ. Чаще всего применяются входные ВАХ при постоянном значении U_вых и выходные ВАХ при постоянном значении I_вх.

Входные ВАХ БПТ с ОЭ

При U_КЭ1=0 остается только один p-n переход. При увеличении U_КЭобр до U_КЭ2 увеличивается ширина коллекторного перехода (т.к. в базе меньше примесей), а следовательно увеличивается сопротивление базы, т.е. уменьшается ток базы I_Б.

В базе происходит рекомбинация неосновных носителей, которые получаются благодаря инжекции ОНЗ из эмиттера в базу при увеличении U_пр на ЭП. Сопротивление базы увеличивается более резко, чем уменьшается I_БЭ. В результате падение напряжения на базе увеличивается и при не измененном значении U_БЭ уменьшается напряжение, прикладываемое непосредственно к эмиттерному переходу.

Выходные ВАХ

I_К=f (U_КЭ), I_Б=const

Для конкретности будем рассматривать транзистор типа p-n-p . При I_Б=0 эмиттерный переход равновесный и на ток коллектора влияния не оказывает. ВАХ при этом является ВАХ обратно смещенного коллекторного перехода: ток коллектора является током ННЗ, зависит от температуры и неуправляемый. Увеличим ток базы : I_Б≠0. Для этого на ЭП надо подать прямое напряжение. Это приведет к понижению потенциального барьера, тормозящее поле в переходе уменьшится, а диффузия ОНЗ из эмиттера в базу увеличится. В базе ОНЗ, инжектированные из эмиттера, становятся ННЗ. Их концентрация наиболее высока возле ЭП. В базе появляется избыточный положительный заряд М, а в эмиттере такой же отрицательный заряд М свободных электронов. Под влиянием источника, обеспечивающего U_БЭ, эти заряды выводятся из эмиттера и вводятся в базу. Под влиянием градиента разности концентраций М пар электронов и дырок диффундируют к КП. В базе происходит рекомбинация m пар электронов  и дырок (m<<M, т.к. база очень тонкая). Для ННЗ базы (т.е. для дырок), которые получились за счет инжекции из эмиттера, поле КП – ускоряющее. Для компенсирующих  (т.е. электронов)  это поле тормозящее. В результате из базы выводится (M-m) ОНЗ, а в коллектор поступает (M-m) дырок. Благодаря полю источника питания, создающего разность потенциалов U_КЭ, заряды перемещаются, образуя  ток  коллектора. Очевидно, что с увеличением тока базы увеличивается и ток коллектора.

При значениях |U_КЭ| < |U_БЭ| напряжение на КП прямое и ток коллектора  изменяется резко – это нерабочий участок   ВАХ.