277 (41)

- 277

Praca nieliniowa statyczna

Dopiero w zakresie nasycenia (U_CB > 0) pierwszy składnik równania (5.53) kompensuje drugi, czyli prąd I_c maleje w miarę wzrostu V_CB > 0. Taki przebieg charakterystyki Ic(U_Cb)ie wyjaśniają poglądowo rys. 5.33a, b.

Rys. 5.33

Ilustracjo objaśniające zjawiska przy Ucb = 0 (a) oraz 7_C = 0 (b)

Xa rysunku 5.33a przedstawiono sytuację dla U_CB = 0, tj. dla zwarcia kolektora z bazą. Nośniki wstrzykiwane z emitera do bazy mogą być odbierane przez kolektor, gdyż mimo braku zewnętrznego napięcia U_CB istnieje napięcie dyfuzyjne <p_B w warstwie zaporowej złącza B-C, czyli jest pole elektryczne „wymiatające” elektrony z bazy do kolektora. Dlatego prąd I_c # 0.

Na rysunku 5.33b przedstawiono sytuację dla I_c = 0. W tym przypadku złącze G-B jest polaryzowane w kierunku przewodzenia, przy czym warstwa kolektorowa spełnia jednocześnie funkcję kolektora (odbiera część nośników wstrzykiwanych z emitera do bazy) i emitera (wstrzykuje nośniki do bazy). Prąd I_c = 0, gdy liczby nośników przechodzących przez warstwę zaporową złącza B-C w obu kierunkach są jednakowe. Aby był spełniony warunek obojętności elektrycznej bazy, prądy emitera i bazy muszą być przy tym jednakowe.

W dokładniejszych rozważaniach charakterystyk wyjściowych okazuje się, że charakterystyka Ic(Ucb) nie jest idealnie płaska w zakresie normalnym, lecz ma niewielkie nachylenie dodatnie. Oznacza to, że w miarę zwiększania napięcia |?7_CB| prąd I_c nieznacznie wzrasta. Jest to spowodowane modulacją efektywnej szerokości bazy. W miarę wzrostu \U_CB\ efektywna szerokość bazy maleje, a im cieńsza jest baza, tym mniej nośników nadmiarowych w niej rekombinuje. Zwiększa się zatem wartość współczynnika transportu a₆, a więc wzrasta a,_v, czyli przy stałej wartości prądu I_E zwiększa się nieznacznie prąd I_c.