如何评估双极结晶体管或bjt中的共发射极结构
bjt中共发射极模的推导
可能在大多数电子电路中最常见和最广泛实现的晶体管配置是共发射极模式,之所以这样叫是因为晶体管的发射极引线成为晶体管输入和输出的共同参考,即基极的输入触发器和来自收集器的输出信号都与发射极的电势有关。
该图显示了实际的常规路径或方向的电流通过基极,发射极,和集电极终端的晶体管连接在共同发射极模式。
所得到的基极、发射极和集电极电流之间的关系可以写成:
Ie = Ic + Ib, Ic =α即
其中α是由于多数载流子导致的直流模式下集电极和发射极电流电平的大小,表示为:
α(dc) = Ic/Ie
在哪里集成电路而且即是操作点的当前水平。虽然通常的值α假设为1,实际设备通常表现出从0.9到0.99的alpha水平(大多朝向较高的范围)。由于这主要涉及到大多数承运人,因此为:
Ic =αIe + I(cbo)—————————————————————————-(1)
所绘制的图形显示了典型的共发射极输出电流特性曲线(集成电路)与输出电压(Vce)用于不同的输入电流范围(I__b).
第二幅图(右边)显示了输入电流(Ib)与输入电压(Vbe)用于不同的输出电压范围(Vce).
我们可以看到,这些曲线并不完全是水平的,这表明了集电极/发射极电压随集电极电流大小的影响趋势。
我们也可以看到象限的右上部分是相当线性的,这实际上成为一个典型的共发射极晶体管配置的有源区域。该区域几乎形成了一条直线,而且看起来间距相当均匀。
因此,对于共发射极晶体管放大器,有源区域的集电极基极结总是反向偏置的。
有趣的是,对于共基配置,集电极-基极结在有源区是反向偏置的,而基极-发射极是正向偏置的。
对于公共基础配置集成电路~如 ———————————————( 2)
收集器特性的差异可以通过表达式(1)和(2)的正确计算来分析:
根据式(1)(2)Ic =αIe + I(cbo)和Ic~如
适当地替换和重新排列这些术语会得到:
Ic = α ib /(1 - α) + I(cbo)/(1 - α)
考虑到这种情况Ib = 0Aα通常= 0.996,随后的集电极电流产生以下结果:
Ic = α(0)/(1 - α) + I(cbo)/(1 - 0.996)
= I(cbo)/0.004 = 250I(cbo)
同样,如果我(cbo)将1µ,Ib = 0A,则屈服集电极电流为250(1 μ A) = 0.25 mA(参见图表)。
厌倦了无聊的评估?放松,下面的部分将展示一些很酷的电路,涉及一些您可以构建的实际共发射器配置。
图表:由Swagatam绘制-由Robert L. Boylestad和Louis Nashelsky提供:电子设备和电路理论。
共发射极示例电路
雨水传感器:这个电路可以作为一个雨水指示器,作为一个漂亮的小降雨警告装置。
延迟定时器:下面所示的另一个共发射极样本电路可用于产生短时间延迟,并可用于需要延迟功能的地方。
昼夜开关:这个重要的共发射器配置发现有用的应用,作为一个光激活开关,可以作为一个便宜的自动昼夜开关,用于在黄昏时自动激活门廊灯,路灯等。
参考文献
书:Robert L. Boylestad和Louis Nashelsky的《电子设备和电路理论》。
半导体与光电器件系:dsod.pl