Нагрузочные характеристики транзистора

При использовании транзистора для усиления колебаний в его выходную цепь включается нагрузка, сопротивление которой в общем случае является величиной комплексной. Мы в дальнейшем для простоты это сопротивление будем считать чисто активным.

Отличие нагрузочных характеристик от статических связано с тем, что напряжение на коллекторе не остается постоянным, а зависит от величины тока коллектора.

Как видно из рис.1 напряжение на коллекторе при наличии нагрузки R в его цепи можно определить по закону Кирхгофа

U_к=E_к-I_к R

Это соотношение, являющееся уравнением прямой линии, определяет связь между током и напряжением коллектора при наличии нагрузки и представляет собой выходную нагрузочную характеристику.

Для построения выходной нагрузочной характеристики, представляющей прямую линию, необходимо найти точки пересечения её с осями координат:

1. I_к= 0 U_к = E_к

2. U_к= 0

Проведя через эти точки прямую, получим выходную нагрузочную характеристику (рис.2а).

Наклон этой характеристики зависит от величины сопротивления нагрузки. Чем больше сопротивление нагрузки, тем положе проходит нагрузочная характеристика.

Точки пересечения нагрузочной характеристики со статическими характеристиками I_к = f(U_к) определяют коллекторный ток, коллекторное напряжение транзистора при заданных I_б, R и E_к.

Входная характеристика транзистора с нагрузкой в цепи коллектора также отличается от статических входных характеристик, т.к. при её снятии напряжение коллектора изменяется. Эту характеристику можно построить имея семейство входных статических характеристик путем переноса точек пересечения выходной нагрузочной характеристики с выходными статическими характеристиками. Соединяя полученные точки плавной кривой получаем входную характеристику транзистора с нагрузкой (рис.2б). Она идет более круто, чем статические, т.е. входная проводимость транзистора с нагрузкой увеличивается.

На практике обычно входную характеристику транзистора с нагрузкой не строят, а используют одну из статических характеристик, которые идут узким веером и в справочниках приводится одна из них.

По нагрузочным характеристикам можно производить расчет режима усиления, который рассмотрим в следующем вопросе.

Таким образом, нагрузочные характеристики биполярного транзистора определяют связь между токами и напряжениями во входной и выходной цепях при наличии нагрузки в выходной цепи. Они отличаются от статических и используются при расчете режима усиления.