Transistor-Kollektor-Kennlinien

Unter Verwendung einer Schaltung wie der in Abbildung (a) gezeigten kann ein Satz von Kollektorkennlinien erzeugt werden, die zeigen, wie sich der Kollektorstrom IC mit der Kollektor-Emitter-Spannung VCE für bestimmte Werte des Basisstroms IB . ändert . Beachten Sie im Schaltplan, dass sowohl VBB als auch VCC variable Spannungsquellen sind. Es sei angenommen, dass VBB so eingestellt ist, dass es einen bestimmten Wert von IB erzeugt und VCC null ist. Unter dieser Bedingung sind sowohl der Basis-Emitter-Übergang als auch der Basis-Kollektor-Übergang in Durchlassrichtung vorgespannt, da die Basis bei ungefähr 0.7 V liegt, während der Emitter und der Kollektor bei 0 V liegen. Der Basisstrom fließt durch den Basis-Emitter-Übergang, weil des Pfades mit niedriger Impedanz zur Erde und daher ist IC null. Wenn beide Übergänge in Durchlassrichtung vorgespannt sind, befindet sich der Transistor im Sättigungsbereich seines Betriebs. Sättigung ist der Zustand eines BJT, in dem der Kollektorstrom ein Maximum erreicht hat und unabhängig vom Basisstrom ist. Wenn VCC erhöht wird, steigt VCE mit steigendem Kollektorstrom. Dies wird durch den Abschnitt der charakteristischen Kurve zwischen den Punkten A und B in Abbildung (b) angezeigt. IC nimmt zu, wenn VCC erhöht wird, da VCE aufgrund des in Durchlassrichtung vorgespannten Basis-Kollektor-Übergangs unter 0.7 V bleibt. Wenn VCE 0.7 V überschreitet, wird der Basis-Kollektor-Übergang idealerweise in Sperrrichtung vorgespannt und der Transistor geht in den aktiven oder linearen Bereich seines Betriebs. Sobald der Basis-Kollektor-Übergang in Sperrrichtung vorgespannt ist, pendelt sich IC ein und bleibt für einen gegebenen Wert von IB im Wesentlichen konstant, wenn VCE weiter ansteigt. Tatsächlich nimmt IC aufgrund der Erweiterung des Basis-Kollektor-Verarmungsbereichs sehr leicht zu, wenn VCE ansteigt. Dies führt zu weniger Löchern für die Rekombination im Basisbereich, was effektiv einen leichten Anstieg von βDC bewirkt. Dies wird durch den Abschnitt der Kennlinie zwischen den Punkten B und C in Abbildung (b) gezeigt. Für diesen Abschnitt der charakteristischen Kurve wird der Wert von IC nur durch die als IC = βDCIB ausgedrückte Beziehung bestimmt. Wenn VCE eine ausreichend hohe Spannung erreicht, geht der in Sperrrichtung vorgespannte Basis-Kollektor-Übergang durch; und der Kollektorstrom steigt schnell an, wie durch den Teil der Kurve rechts von Punkt C in Abbildung (b) angezeigt. In diesem Durchbruchbereich sollte niemals ein Transistor betrieben werden. Eine Familie von Kollektorkennlinien wird erzeugt, wenn IC gegen VCE für mehrere Werte von IB aufgetragen wird, wie in Abbildung (c) dargestellt. Wenn IB = 0 ist, befindet sich der Transistor im Sperrbereich, obwohl wie angezeigt ein sehr kleiner Kollektorleckstrom vorhanden ist. Cutoff ist der nichtleitende Zustand eines Transistors. Der Betrag des Kollektorleckstroms für IB = 0 ist in der Grafik zur Veranschaulichung übertrieben dargestellt. Mit deinen Freunden teilen Facebook Twitter LinkedIn Pinterest E-Mail WhatsApp

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