Proč se bipolární tranzistor nazývá bipolární. Bipolární tranzistory: spínací obvody. Schéma pro sepnutí bipolárního tranzistoru se společným emitorem

Existují různé typy polovodičových součástek - tyristory, triody, rozdělují se podle účelu a typu konstrukce. Polovodičové bipolární tranzistory jsou schopny současně nést dva typy nábojů, zatímco ty polní jsou pouze jeden.

Konstrukce a princip činnosti

Dříve se místo tranzistorů v elektrických obvodech používaly speciální nízkošumové elektronky, které však měly velké rozměry a fungovaly žhavením. Bipolární tranzistor GOST 18604.11-88 je polovodičové elektrické zařízení, které je řízeným prvkem a vyznačuje se třívrstvou strukturou, sloužící k ovládání mikrovln. Může být v pouzdře i bez něj. Přicházejí v typech p-n-p a n-p-n. Podle pořadí vrstev může být podkladem p nebo n deska, na kterou je nanesen určitý materiál. Díky difúzi během výroby se získá velmi tenká, ale odolná vrstva povlaku.

Chcete-li určit, který tranzistor je před vámi, musíte najít šipku přechodu emitoru. Pokud jeho směr směřuje k základně, pak struktura pnp, pokud od ní, pak npn. Některé polární importované protějšky (IGBT a další) mohou mít přechodové písmeno. Kromě toho existují také bipolární komplementární tranzistory. Jedná se o zařízení, která mají stejné vlastnosti, ale různé typy vodivosti. Taková dvojice našla uplatnění v různých rádiových obvodech. Tuto vlastnost je třeba vzít v úvahu, pokud je nutné vyměnit jednotlivé prvky obvodu.

Oblast, která je ve středu, se nazývá báze, na jejích obou stranách jsou emitor a kolektor. Základna je velmi tenká, její tloušťka často nepřesahuje několik 2 mikronů. Teoreticky existuje něco jako ideální bipolární tranzistor. Toto je model, ve kterém je vzdálenost mezi oblastmi emitoru a kolektoru stejná. Často je však přechod emitoru (oblast mezi základnou a emitorem) dvakrát větší než přechod kolektoru (oblast mezi základnou a kolektorem).

Podle typu připojení a úrovně přenášeného výkonu se dělí na:

1. Vysoká frekvence;
2. Nízká frekvence.

Podle síly pro:

1. Nízký výkon;
2. střední výkon;
3. Napájení (pro ovládání je nutný ovladač tranzistoru).

Princip činnosti bipolárních tranzistorů je založen na skutečnosti, že dva střední přechody jsou umístěny vůči sobě v těsné blízkosti. To umožňuje výrazně zesílit elektrické impulsy, které jimi procházejí. Pokud použijete elektrickou energii různých potenciálů na různé sekce (oblasti), posune se určitá oblast tranzistoru. V tom jsou velmi podobné diodám.

Například kladná hodnota otevírá oblast p-n a záporná hodnota ji uzavírá. Hlavním rysem činnosti tranzistorů je to, že když je jakákoli oblast přemístěna, základna je nasycena elektrony nebo prázdnými místy (dírami), což vám umožňuje snížit potenciál a zvýšit vodivost prvku.

Jedná se o následující klíčové aktivity:

1. Aktivní režim;
2. odříznout;
3. Dvojité nebo nasycení;
4. Inverze.

Než určíte režim provozu v bipolárních triodách, musíte zjistit, jak se od sebe liší. Vysokonapěťové nejčastěji pracují v aktivním režimu (je to také klíčový režim), zde se při zapnutí posune přechod emitoru a na kolektorové sekci je zpětné napětí. Inverzní režim je opakem aktivního, zde je vše posunuto přímo úměrně. Díky tomu jsou elektronické signály značně zesíleny.

Během odpojení jsou vyloučeny všechny typy napětí, proudová úroveň tranzistoru je snížena na nulu. V tomto režimu se tranzistorový spínač nebo izolovaná hradlová trioda rozepne a zařízení se vypne. Existuje také duální režim nebo saturační provoz, při tomto typu provozu nemůže tranzistor fungovat jako zesilovač. Na tomto principu zapojení fungují obvody, kde není nutné zesilovat signály, ale rozpojovat a zavírat kontakty.

Vzhledem k rozdílu v úrovních napětí a proudu v různých režimech, abyste je určili, můžete bipolární tranzistor zkontrolovat pomocí multimetru, například v režimu zesílení by dobrý tranzistor n-p-n měl vykazovat změnu v kaskádách od 500 do 1200 Ohmů. Princip měření je popsán níže.

Hlavním účelem tranzistorů je změnit určité signály elektrické sítě v závislosti na indikátorech proudu a napětí. Jejich vlastnosti umožňují řídit zisk změnou frekvence proudu. Jinými slovy jde o odporový převodník a zesilovač signálu. Používá se v různých audio a video zařízeních pro řízení toků elektřiny s nízkým výkonem a jako UMZCH, transformátory, řízení motoru obráběcích strojů atd.

Video: jak fungují bipolární tranzistory

Zkouška

Nejjednodušší způsob, jak změřit h21e vysoce výkonných bipolárních tranzistorů, je prozvonit je multimetrem. Pro otevření p-n-p polovodičové triody se na základnu přivede záporné napětí. K tomu se multimetr přepne do režimu ohmmetru na -2000 ohmů. Norma pro kolísání odporu je od 500 do 1200 ohmů.

Chcete-li zkontrolovat další oblasti, musíte na základnu aplikovat kladný odpor. Při tomto testu by měl indikátor vykazovat větší odpor, jinak je trioda vadná.

Někdy jsou výstupní signály přerušovány odpory, které jsou instalovány pro snížení odporu, ale tato technologie bočníku se nyní používá zřídka. Chcete-li zkontrolovat odporové charakteristiky pulzních tranzistorů n-p-n, musíte připojit plus k základně a mínus k terminálům emitoru a kolektoru.

Specifikace a označení

Hlavní parametry, podle kterých jsou tyto polovodičové prvky vybírány, jsou pinout a barevné kódování.

Používá se také barevné kódování.

Mnoho domácích moderních tranzistorů je také označeno abecední šifrou, která obsahuje informace o skupině (polní, bipolární), typu (křemík atd.), roce a měsíci vydání.

Hlavní vlastnosti (parametry) triod:

1. Napěťový zisk;
2. Vstupní napětí;
3. Složené frekvenční charakteristiky.

K jejich výběru se využívají i statické charakteristiky, které zahrnují porovnání vstupní a výstupní I–V charakteristiky.

Požadované parametry lze vypočítat, pokud je výpočet proveden podle hlavních charakteristik (rozdělení kaskádových proudů, výpočet režimu klíče). Kolektorový proud: Ik=(Ucc-Ukenas)/Rн

• Ucc - síťové napětí;
• Ukenas - nasycení;
• Rн - odpor sítě.

Ztráta výkonu během provozu:

P=Ik*Ukenas

Bipolární tranzistory SMD, IGBT a další zakoupíte v každé elektroprodejně. Jejich cena se pohybuje od několika centů po tucet dolarů, v závislosti na účelu a vlastnostech.

Zařízení a princip činnosti

První tranzistory byly vyrobeny na bázi germania. V současnosti jsou vyráběny především z křemíku a arsenidu galia. Nejnovější tranzistory se používají v obvodech vysokofrekvenčních zesilovačů. Bipolární tranzistor se skládá ze tří různě dopovaných polovodičových zón: emitoru E, základna B a sběratel C. Podle typu vodivosti těchto zón se rozlišují tranzistory NPN (emitor - n-polovodič, báze - p-polovodič, kolektor - n-polovodič) a PNP. Ke každé ze zón jsou připojeny vodivé kontakty. Základna je umístěna mezi emitorem a kolektorem a je vyrobena z lehce dotovaného polovodiče s vysokým odporem. Celková kontaktní plocha báze-emitor je mnohem menší než kontaktní plocha kolektor-báze (toto se děje ze dvou důvodů - velká plocha přechodu kolektor-báze zvyšuje pravděpodobnost extrakce menších nosičů náboje do kolektoru, a protože v provozním přechod kolektor-báze je obvykle zapnut s reverzním předpětím, což zvyšuje tvorbu tepla, podporuje odvod tepla z kolektoru), proto je obecný bipolární tranzistor asymetrickým zařízením (není možné zaměnit emitor a kolektor změnou polarita zapojení a ve výsledku získáte bipolární tranzistor naprosto podobný původnímu).

V aktivním provozním režimu je tranzistor zapnutý tak, že jeho přechod emitoru je dopředně předpjatý (otevřený) a přechod kolektoru je obrácený (zavřený). Pro jistotu zvažte npn tranzistor, všechny argumenty se opakují přesně stejným způsobem pro případ pnp tranzistor, s nahrazením slova "elektrony" "otvory" a naopak, stejně jako s nahrazením všech napětí opačnými znaménky. V npn V tranzistoru procházejí elektrony, hlavní proudové nosiče v emitoru, otevřeným přechodem emitor-báze (jsou vstřikovány) do oblasti báze. Některé z těchto elektronů se rekombinují s většinou nosičů náboje v bázi (díry). Avšak vzhledem k tomu, že základna je vyrobena velmi tenká a relativně slabě dopovaná, většina elektronů injektovaných z emitoru difunduje do oblasti kolektoru. Silné elektrické pole obráceného kolektorového přechodu zachycuje elektrony a nese je do kolektoru. Kolektorový proud se tedy prakticky rovná proudu emitoru, s výjimkou malé rekombinační ztráty v bázi, která tvoří základní proud (I e \u003d I b + I k). Koeficient α spojující proud emitoru a proud kolektoru (I k \u003d α I e) se nazývá koeficient přenosu proudu emitoru. Číselná hodnota koeficientu α 0,9 - 0,999. Čím vyšší je koeficient, tím efektivněji tranzistor přenáší proud. Tento koeficient závisí jen málo na napětí kolektor-báze a báze-emitor. Proto je v širokém rozsahu provozních napětí kolektorový proud úměrný proudu báze, koeficient úměrnosti je roven β = α / (1 − α) = (10..1000). Změnou nízkého základního proudu lze tedy řídit mnohem vyšší kolektorový proud.

Provozní režimy bipolárního tranzistoru

Normální aktivní režim

Spojení emitor-báze je v dopředném směru (otevřeno) a spojení kolektor-báze je v opačném směru (zavřeno)
U EB > 0; U KB<0 (для транзистора p-n-p типа, для транзистора n-p-n типа условие будет иметь вид U ЭБ <0;U КБ >0);

Inverzní aktivní režim

Přechod emitoru je obrácený a přechod kolektoru je přímý.

Režim saturace

Oba p-n přechody jsou předpojaté (obě otevřené). Pokud jsou p-n přechody emitoru a kolektoru připojeny k externím zdrojům v propustném směru, bude tranzistor v saturačním režimu. Difúzní elektrické pole přechodů emitoru a kolektoru bude částečně utlumeno elektrickým polem vytvářeným externími zdroji Ueb a Ucb. V důsledku toho se sníží potenciální bariéra, která omezuje difúzi hlavních nosičů náboje, a začne pronikání (injekce) děr z emitoru a kolektoru do báze, to znamená, že proudy budou protékat emitorem a kolektorem tranzistor, nazývaný saturační proudy emitoru (IE.us) a kolektoru (IK. us).

Režim cutoff

V tomto režimu jsou oba p-n přechody zařízení vychýleny v opačném směru (oba jsou uzavřeny). Režim přerušení tranzistoru se získá, když jsou p-n přechody emitoru a kolektoru připojeny k externím zdrojům v opačném směru. V tomto případě protékají oběma pn přechody velmi malé zpětné proudy emitoru (IEBO) a kolektoru (ICBO). Základní proud je roven součtu těchto proudů a podle typu tranzistoru se pohybuje od jednotek mikroampérů - μA (u křemíkových tranzistorů) až po jednotky miliampérů - mA (u germaniových tranzistorů).

bariérový režim

V tomto režimu základna tranzistor je zkratován nebo přes malý odpor s jeho kolektor a v kolektor nebo v emitor tranzistorový obvod sepne rezistor, který nastavuje proud tranzistorem. V takovém zahrnutí je tranzistor druh diody zapojené do série s odporem nastavujícím proud. Takové kaskádové obvody se vyznačují malým počtem součástek, dobrým vysokofrekvenčním oddělením, velkým rozsahem provozních teplot a necitlivostí na parametry tranzistoru.

Spínací schémata

Každý tranzistorový spínací obvod je charakterizován dvěma hlavními indikátory:

• Aktuální zisk I out / I in.
• Vstupní impedance R in \u003d U in / I in

Schéma zapojení se společnou základnou

Společný základní zesilovač.

• Ze všech tří konfigurací má nejmenší vstupní a největší výstupní impedanci. Má proudové zesílení blízké jednotce a velké napěťové zesílení. Fáze signálu není invertována.
• Proudové zesílení: I out / I in = I to / I e = α [α<1]
• Vstupní odpor R v \u003d U in / I v \u003d U be / I e.

Vstupní odpor pro obvod se společnou bází je malý a u tranzistorů s nízkým výkonem nepřesahuje 100 ohmů, protože vstupní obvod tranzistoru je v tomto případě otevřený emitorový přechod tranzistoru.

výhody:

• Dobré teplotní a frekvenční vlastnosti.
• Vysoké povolené napětí

Nevýhody schématu se společným základem:

• Malý proudový zisk, protože α< 1
• Nízká vstupní impedance
• Dva různé zdroje napětí pro napájení.

Spínací obvod se společným emitorem

• Proudové zesílení: I out / I in = I to / I b = I to / (I e -I to) = α / (1-α) = β [β>> 1]
• Vstupní impedance: R in \u003d U in / I in \u003d U be / I b

výhody:

• Velký proudový zisk
• Velké napěťové zesílení
• Největší zisk síly
• Lze použít jeden napájecí zdroj
• Výstupní střídavé napětí je invertováno vzhledem ke vstupu.

nedostatky:

• Horší teplotní a frekvenční vlastnosti ve srovnání s běžným základním obvodem

Společný kolektorový okruh

• Proudové zesílení: I out / I in = I e / I b = I e / (I e -I k) = 1 / (1-α) = β [β>> 1]
• Vstupní impedance: R in \u003d U in / I in \u003d (U be + U ke) / I b

výhody:

• Velká vstupní impedance
• Nízká výstupní impedance

nedostatky:

• Napěťový zisk je menší než 1.

Obvod s takovým zahrnutím se nazývá „sledovač emitoru“

Hlavní nastavení

• Aktuální převodní poměr
• Vstupní impedance
• Výstupní vodivost
• Zpětný proud kolektor-emitor
• Čas zapnutí
• Mezní frekvence základního převodového poměru proudu
• Zpětný proud kolektoru
• Maximální povolený proud
• Mezní frekvence koeficientu přenosu proudu v obvodu se společným emitorem

Parametry tranzistorů se dělí na vlastní (primární) a sekundární. Vlastní parametry charakterizují vlastnosti tranzistoru bez ohledu na schéma jeho zařazení. Jako hlavní vlastní parametry jsou přijímány následující:

• proudový zisk α;
• odpory emitoru, kolektoru a báze vůči střídavému proudu r e, r k, rb, které jsou:
  • r e - součet odporů oblasti emitoru a přechodu emitoru;
  • r to - součet odporů plochy kolektoru a přechodu kolektoru;
  • r b - příčný odpor základny.

Bipolární tranzistorový ekvivalentní obvod využívající h-parametry

Sekundární parametry jsou různé pro různé tranzistorové spínací obvody a vzhledem k jejich nelinearitě jsou platné pouze pro nízké frekvence a malé amplitudy signálu. Pro sekundární parametry bylo navrženo několik systémů parametrů a jim odpovídajících ekvivalentních obvodů. Za hlavní jsou považovány smíšené (hybridní) parametry, označené písmenem „h“.

Vstupní impedance- odpor tranzistoru proti vstupnímu střídavému proudu při zkratu na výstupu. Změna vstupního proudu je výsledkem změny vstupního napětí, bez vlivu zpětné vazby od výstupního napětí.

H 11 \u003d U m1 / I m1 s U m2 \u003d 0.

Faktor zpětné vazby napětí ukazuje, jaký podíl výstupního střídavého napětí je přenášen na vstup tranzistoru díky zpětné vazbě v něm. Ve vstupním obvodu tranzistoru není střídavý proud a ke změně vstupního napětí dochází pouze v důsledku změny výstupního napětí.

H 12 \u003d U m1 / U m2 s I m1 \u003d 0.

Aktuální převodní poměr(proudové zesílení) udává zesílení střídavého proudu při nulovém zatěžovacím odporu. Výstupní proud závisí pouze na vstupním proudu bez vlivu výstupního napětí.

H 21 \u003d I m2 / I m1 při U m2 \u003d 0.

Výstupní vodivost- vnitřní vedení pro střídavý proud mezi výstupními svorkami. Výstupní proud se mění pod vlivem výstupního napětí.

H 22 \u003d I m2 / U m2 při I m1 \u003d 0.

Vztah mezi střídavými proudy a tranzistorovými napětími je vyjádřen rovnicí:

U m1 = h 11 I m1 + h 12 U m2;
I m2 \u003d h 21 I m1 + h 22 U m2.

V závislosti na spínacím obvodu tranzistoru se k digitálním indexům h-parametrů přidávají písmena: "e" - pro obvod OE, "b" - pro obvod OB, "k" - pro obvod OK.

Pro schéma OE: I m1 = I mb, I m2 = I mk, U m1 = U mb-e, U m2 = U mk-e. Například pro toto schéma:

H 21e \u003d I mk / I mb \u003d β.

Pro schéma OB: I m1 = I já, I m2 = I mk, U m1 = U me-b, U m2 = U mk-b.

Vlastní parametry tranzistoru souvisí s parametry h, například pro obvod OE:

S rostoucí frekvencí začíná mít na činnost tranzistoru škodlivý vliv kapacita kolektorového přechodu C k. Kapacitní odpor klesá, proud zatěžovacím odporem klesá a následně i zisky α a β. Kapacitní odpor přechodu emitoru C e se také snižuje, je však posunut malým odporem přechodu r e a ve většině případů může být ignorován. Navíc se zvýšením frekvence dochází k dodatečnému poklesu koeficientu β v důsledku zpoždění fáze kolektorového proudu od fáze proudu emitoru, což je způsobeno setrvačností procesu pohybu nosičů základnou z přechodu emitoru na přechod kolektoru a setrvačnosti procesů akumulace a resorpce náboje v bázi. Nazývají se frekvence, při kterých koeficienty α a β klesnou o 3 dB mezní frekvence koeficientu proudového převodu pro schémata OB a OE.

V pulzním režimu začíná impuls kolektorového proudu se zpožděním o dobu zpoždění τc vzhledem ke vstupnímu proudovému impulsu, což je způsobeno konečným časem průchodu nosičů bází. Jak se nosiče hromadí v základně, kolektorový proud se během trvání přední τf zvyšuje. Včas tranzistor se nazývá τ on = τ c + τ f.

Technologie výroby tranzistorů

• epitaxní-planární
• plovoucí
  • difúze
  • Difuzní slitina

Aplikace tranzistorů

• Demodulátor (detektor)
• Invertor (log. prvek)
• Tranzistorové logické mikroobvody (viz logika tranzistor-tranzistor, logika dioda-tranzistor, logika odpor-tranzistor)

viz také

Literatura

Poznámky

V uvažovaném schématu Ik = Ik0 + aIe » Tj. Proto má obvod bipolárního tranzistoru se společnou bází nízký přenosový poměr proudu. Z tohoto důvodu se používá zřídka, hlavně ve vysokofrekvenčních zařízeních, kde je z hlediska zesílení napětí výhodnější než ostatní.

Hlavním obvodem pro zapínání bipolárního tranzistoru je obvod se společným emitorem, (obr. 3).

Rýže. 3. Zapnutí bipolárního tranzistoru podle obvodu se společným emitorem

Za to můžete napsat Ib \u003d Ie - Ik \u003d (1 - a)Ie - Ik0.

Vzhledem k tomu, že 1 - a = 0,001 - 0,1, máme Ib<< Iэ » Iк.

Najděte poměr kolektorového proudu k proudu báze:

Tento vztah se nazývá základní převodový poměr proudu. Při a = 0,99 dostaneme b = 100. Pokud je v základním obvodu zahrnut zdroj signálu, pak stejný signál, ale zesílený proudem b krát, poteče v kolektorovém obvodu a vytvoří napětí na rezistoru Rk mnohem větší než napětí zdroje signálu.

K vyhodnocení činnosti bipolárního tranzistoru v širokém rozsahu pulzních a stejnosměrných proudů, výkonů a napětí a také k výpočtu předpětí se používá stabilizace režimu rodiny vstupních a výstupních charakteristik proud-napětí (CVC).

Rodina vstupu IV stanovit závislost vstupního proudu (báze nebo emitoru) na vstupním napětí Ube při Uk = konst, obr. 4a. Vstupní I–V charakteristiky tranzistoru jsou podobné I–V charakteristikám diody v přímém zapojení.

Skupina výstupních charakteristik IV stanovuje závislost kolektorového proudu na napětí na něm při určité bázi nebo emitorovém proudu (v závislosti na obvodu se společným emitorem nebo společnou bází), obr. 4b.

Rýže. 4. Voltampérová charakteristika bipolárního tranzistoru: a - vstup, b - výstup Obr.

Kromě n–p elektrického přechodu je ve vysokorychlostních obvodech široce používán přechod na bázi kontaktu kov-polovodič, Schottkyho bariéra. Při takových přechodech se nestráví čas na akumulaci a rozptylu nábojů v bázi a rychlost tranzistoru závisí pouze na rychlosti dobíjení bariérové ​​kapacity.

Rýže. 5. Bipolární tranzistory

Parametry bipolárních tranzistorů

Pro posouzení maximálních přípustných provozních režimů tranzistorů se používají hlavní parametry:

1) maximální povolené napětí kolektor-emitor(pro různé tranzistory Uke max = 10 - 2000 V),

2) maximální povolený rozptylový výkon kolektoru Pk max- podle ní se tranzistory dělí na tranzistory nízkého výkonu (do 0,3 W), středního výkonu (0,3 - 1,5 W) a vysokého výkonu (více než 1,5 W), tranzistory středního a vysokého výkonu jsou často vybaveny speciálním chladičem - radiátor

3) maximální povolený kolektorový proud Ik max - až 100 A a více,

4) mezní frekvence přenosu proudu fgr(frekvence, při které se h21 rovná jedné), bipolární tranzistory se jí dělí:

• pro nízké frekvence - do 3 MHz,

• střední frekvence - od 3 do 30 MHz,

• vysokofrekvenční - od 30 do 300 MHz,

• mikrovlnná - více než 300 MHz.
  

Doktor technických věd, profesor L. A. Potapov

TÉMA 4. BIPOLÁRNÍ TRANSISTORY

4.1 Konstrukce a princip činnosti

Bipolární tranzistor je polovodičová součástka sestávající ze tří oblastí se střídavými typy elektrické vodivosti a je vhodná pro zesílení výkonu.

V současnosti vyráběné bipolární tranzistory lze klasifikovat podle následujících kritérií:

Podle materiálu: germanium a křemík;

Podle typu vodivosti oblastí: typ p-n-p a n-p-n;

Podle výkonu: nízký (Pmax £ 0,3W), střední (Pmax £ 1,5W) a vysoký výkon (Pmax > 1,5W);

Podle frekvence: nízkofrekvenční, středofrekvenční, vysokofrekvenční a mikrovlnná.

U bipolárních tranzistorů je proud určen pohybem dvou typů nosičů náboje: elektronů a děr (nebo základních a vedlejších). Odtud jejich název – bipolární.

V současnosti se vyrábějí a používají pouze tranzistory s planárními p-n přechody.

Zařízení planárního bipolárního tranzistoru je schematicky znázorněno na Obr. 4.1.

Je to deska z germania nebo křemíku, ve které jsou vytvořeny tři oblasti s různou elektrickou vodivostí. V n-p-n tranzistoru má střední oblast díru a krajní oblasti mají elektronickou elektrickou vodivost.

Tranzistory typu p-n-p mají střední oblast s elektronickou a krajní oblasti s děrovou elektrickou vodivostí.

Střední oblast tranzistoru se nazývá báze, jedna krajní oblast je emitor, druhá je kolektor. Tranzistor má tedy dva p-n-přechody: emitor - mezi emitorem a bází a kolektor - mezi bází a kolektorem. Oblast přechodu emitoru je menší než oblast přechodu kolektoru.

Emitor je oblast tranzistoru, jejímž účelem je injektovat nosiče náboje do báze. Kolektor je oblast, jejímž účelem je extrahovat nosiče náboje ze základny. Báze je oblast, do které jsou emitorem injektovány nosiče náboje, které jsou pro tuto oblast vedlejší.

Koncentrace majoritních nosičů náboje v zářiči je mnohonásobně větší než koncentrace majoritních nosičů náboje v bázi a jejich koncentrace v kolektoru je o něco menší než koncentrace v zářiči. Proto je vodivost emitoru o několik řádů vyšší než základní vodivost a vodivost kolektoru je o něco menší než vodivost emitoru.

Závěry jsou vyvozeny ze základny, emitoru a kolektoru. Podle toho, který ze závěrů je společný pro vstupní a výstupní obvody, existují tři tranzistorové spínací obvody: se společnou bází (OB), společným emitorem (OE), společným kolektorem (OK).

Vstupní neboli řídicí obvod se používá k řízení činnosti tranzistoru. Ve výstupním nebo řízeném obvodu jsou získány zesílené oscilace. Zdroj zesílených kmitů je připojen ke vstupnímu obvodu a zátěž je připojena k výstupnímu obvodu.

Uvažujme princip činnosti tranzistoru na příkladu tranzistoru typu p-n-p zapojeného podle obvodu společné báze (obr. 4.2).

Obrázek 4.2 - Princip činnosti bipolárního tranzistoru (typ p-n-p)

Externí napětí dvou napájecích zdrojů EE a Ek jsou připojena k tranzistoru tak, že přechod P1 emitoru je předpjatý v propustném směru (propustné napětí) a přechod kolektoru P2 je předpětí v opačném směru (reverzní napětí ).

Pokud je na přechod kolektoru přivedeno zpětné napětí a obvod emitoru je otevřený, pak v obvodu kolektoru protéká malý zpětný proud Iko (jednotky mikroampérů). Tento proud vzniká působením zpětného napětí a vzniká směrovým pohybem menšinových nosičů náboje základních otvorů a kolektorových elektronů přes kolektorový přechod. Obvodem protéká zpětný proud: +Ek, základna-kolektor, −Ek. Velikost zpětného proudu kolektoru nezávisí na kolektorovém napětí, ale závisí na teplotě polovodiče.

Při připojení konstantního napětí EE k obvodu emitoru v propustném směru se potenciálová bariéra přechodu emitoru zmenšuje. Začíná injektáž (injektáž) otvorů do základny.

Ukázalo se, že vnější napětí aplikované na tranzistor je aplikováno hlavně na přechody P1 a P2, protože mají vysoký odpor ve srovnání s odporem oblastí báze, emitoru a kolektoru. Proto se v ní otvory vstřikované do základny pohybují pomocí difúze. V tomto případě se díry rekombinují se základními elektrony. Vzhledem k tomu, že koncentrace nosičů v základně je mnohem menší než v emitoru, dochází k rekombinaci velmi málo děr. Při malé tloušťce základny dosáhnou téměř všechny otvory ke spoji kolektoru P2. Rekombinované elektrony jsou nahrazeny elektrony ze zdroje Ek. Díry, které se rekombinují s elektrony v bázi, vytvářejí základní proud IB.

Působením zpětného napětí Ek se potenciálová bariéra kolektorového přechodu zvětšuje a tloušťka přechodu P2 se zvětšuje. Potenciální bariéra kolektorového přechodu však nebrání průchodu otvorů skrz něj. Otvory, které vstupují do oblasti kolektorového přechodu, spadají do silného urychlovacího pole vytvořeného na přechodu kolektorovým napětím a jsou kolektorem extrahovány (vtahovány), čímž vzniká kolektorový proud Ik. Obvodem protéká kolektorový proud: + Ek, základna-kolektor, -Ek.

V tranzistoru tedy tečou tři proudy: proud emitoru, kolektoru a báze.

Ve vodiči, který je výstupem báze, jsou emitorové a kolektorové proudy směrovány opačně. Proto se základní proud rovná rozdílu mezi proudem emitoru a kolektoru: IB \u003d IE - IK.

Fyzikální procesy v tranzistoru typu n-p-n probíhají podobně jako procesy v tranzistoru typu p-n-p.

Celkový proud emitoru IE je určen počtem hlavních nosičů náboje injektovaných emitorem. Hlavní část těchto nosičů náboje, dosahující kolektoru, vytváří kolektorový proud Ik. Nepodstatná část nosičů náboje vstřikovaných do báze se v bázi rekombinuje a vytváří základní proud IB. Proto bude proud emitoru rozdělen na proud bázový a kolektorový, tzn. IE \u003d IB + Ik.

Proud emitoru je vstupní proud, kolektorový proud je výstupní. Výstupní proud je součástí vstupu, tzn.

kde a je koeficient přenosu proudu pro obvod OB;

Protože výstupní proud je menší než vstupní proud, koeficient a<1. Он показывает, какая часть инжектированных в базу носителей заряда достигает коллектора. Обычно величина a составляет 0,95¸0,995.

V obvodu se společným emitorem je výstupní proud kolektorový proud a vstupní proud je základní proud. Proudové zesílení pro obvod OE:

(4.3)

V důsledku toho je proudový zisk pro obvod OE desítky jednotek.

Výstupní proud tranzistoru závisí na vstupním proudu. Tranzistor je tedy proudově řízené zařízení.

Změny proudu emitoru způsobené změnou přechodového napětí emitoru se plně přenesou do obvodu kolektoru, což způsobí změnu proudu kolektoru. A od té doby napětí kolektorového zdroje Ek je mnohem větší než napětí emitoru Ee, pak bude výkon spotřebovaný v kolektorovém obvodu Pk mnohem větší než výkon v emitorovém obvodu Re. Tak je možné řídit velký výkon v kolektorovém obvodu tranzistoru s malým výkonem vynaloženým v obvodu emitoru, tzn. dochází k nárůstu výkonu.

4.2 Schémata zapínání bipolárních tranzistorů

Tranzistor je zapojen do elektrického obvodu tak, že jedna z jeho svorek (elektroda) je vstupní, druhá je výstupní a třetí je společná pro vstupní a výstupní obvody. Podle toho, která elektroda je společná, existují tři tranzistorové spínací obvody: OB, OE a OK. Tyto obvody pro p-n-p tranzistor jsou znázorněny na Obr. 4.3. U tranzistoru n-p-n se ve spínacích obvodech mění pouze polarita napětí a směr proudů. Pro jakýkoli tranzistorový spínací obvod (v aktivním režimu) je třeba zvolit polaritu zapínání napájecích zdrojů tak, aby přechod emitoru byl zapnut v propustném směru a přechod kolektoru byl zapnut v opačném směru.

Obrázek 4.3 - Schémata zapínání bipolárních tranzistorů: a) O; b) OE; c) Dobře

4.3 Statické charakteristiky bipolárních tranzistorů

Statický režim činnosti tranzistoru je režim, kdy ve výstupním obvodu není žádná zátěž.

Statické charakteristiky tranzistorů se nazývají graficky vyjádřené závislosti napětí a proudu vstupního obvodu (input VAC) a výstupního obvodu (output VAC). Typ charakteristiky závisí na způsobu zapnutí tranzistoru.

4.3.1 Charakteristika tranzistoru zapojeného podle obvodu OB

IE \u003d f (UEB) s UKB \u003d const (obr. 4.4, a).

IK \u003d f (UKB) s IE \u003d const (obr. 4.4, b).

Obrázek 4.4 - Statická charakteristika bipolárního tranzistoru zapojeného podle obvodu OB

Výstupní I–V charakteristiky mají tři charakteristické oblasti: 1 – silná závislost Ik na UKB (nelineární počáteční oblast); 2 – slabá závislost Ik na UKB (lineární region); 3 - porucha sběrné křižovatky.

Charakteristickým rysem charakteristik v oblasti 2 je jejich mírný nárůst s rostoucím napětím UKB.

4.3.2 Charakteristika tranzistoru zapojeného podle schématu OE:

Vstupní charakteristikou je závislost:

IB \u003d f (UBE) s UKE \u003d const (obr. 4.5, b).

Výstupní charakteristika je závislost:

IK \u003d f (UKE) s IB \u003d const (obr. 4.5, a).

Obrázek 4.5 - Statická charakteristika bipolárního tranzistoru zapojeného podle OE obvodu

Tranzistor v OE obvodu poskytuje proudový zisk. Proudové zesílení v OE obvodu: Jestliže koeficient a pro tranzistory a = 0,9¸0,99, pak koeficient b = 9¸99. To je nejdůležitější výhoda sepnutí tranzistoru podle obvodu OE, která zejména předurčuje širší praktické uplatnění tohoto spínacího obvodu oproti obvodu OB.

Z principu činnosti tranzistoru je známo, že přes svorku báze tečou v opačném směru dvě složky proudu (obr. 4.6): zpětný proud kolektorového přechodu IKO a část proudu emitoru (1 - a). TJ. V tomto ohledu je nulová hodnota základního proudu (IB = 0) určena rovností indikovaných složek proudů, tzn. (1 − a)IE = IKO. Nulový vstupní proud odpovídá proudu emitoru IE=IKO/(1−a)=(1+b)IKO a proudu kolektoru. Jinými slovy, při nulovém základním proudu (IB \u003d 0) protéká tranzistorem v obvodu OE proud, nazývaný počáteční nebo průchozí proud IKO (E) a rovný (1 + b) IKO.

Obrázek 4.6 - Spínací obvod pro tranzistor se společným emitorem (obvod OE)

4.4 Základní parametry

Pro rozbor a výpočet obvodů s bipolárními tranzistory se používají tzv. h - parametry tranzistoru zapojeného podle OE obvodu.

Elektrický stav tranzistoru zapojeného podle obvodu OE je charakterizován hodnotami IB, IBE, IK, UKE.

Systém h - parametrů zahrnuje následující veličiny:

1. Vstupní impedance

h11 = DU1/DI1 s U2 = konst. (4.4)

představuje odpor tranzistoru vůči střídavému vstupnímu proudu, při kterém dojde ke zkratu na výstupu, tzn. při absenci výstupního střídavého napětí.

2. Poměr zpětné vazby napětí:

h12 = DU1/DU2 s I1= konst. (4.5)

ukazuje, jaký podíl vstupního střídavého napětí je přenášen na vstup tranzistoru díky zpětné vazbě v něm.

3. Součinitel aktuální síly (součinitel přenosu proudu):

h21 = DI2/DI1 s U2= konst. (4.6)

ukazuje AC zesílení tranzistoru v režimu bez zátěže.

4. Výstupní vodivost:

h22 = DI2/DU2 s I1 = konst. (4.7)

představuje střídavou vodivost mezi výstupními svorkami tranzistoru.

Výstupní odpor Rout = 1/h22.

Pro obvod se společným emitorem platí následující rovnice:

(4.8)

Aby se zabránilo přehřátí kolektorového přechodu, je nutné, aby výkon v něm uvolněný při průchodu kolektorového proudu nepřekročil určitou maximální hodnotu:

(4.9)

Kromě toho existují omezení pro napětí kolektoru:

a kolektorový proud:

4.5 Pracovní režimy bipolárních tranzistorů

Tranzistor může pracovat ve třech režimech v závislosti na napětí na jeho přechodech. Při provozu v aktivním režimu je napětí přímé na přechodu emitoru a obrácené na přechodu kolektoru.

Režim cut-off neboli blokování je dosaženo přivedením zpětného napětí na oba přechody (oba p-n-přechody jsou uzavřeny).

Pokud je napětí na obou přechodech přímé (oba p-n-přechody jsou otevřené), pak tranzistor pracuje v saturačním režimu.

V režimech cutoff a saturation není téměř žádné tranzistorové řízení. V aktivním režimu se takové řízení provádí nejúčinněji a tranzistor může vykonávat funkce aktivního prvku elektrického obvodu (zesílení, generování atd.).

4.6 Rozsah

Bipolární tranzistory jsou polovodičová zařízení pro univerzální použití a jsou široce používány v různých zesilovačích, generátorech, pulzních a klíčových zařízeních.

4.7 Nejjednodušší zesilovací stupeň na bipolárním tranzistoru

Největší uplatnění nachází tranzistorový spínací obvod podle obvodu se společným emitorem (obr. 4.7)

Hlavními prvky obvodu jsou napájecí zdroj Ek, řízeným prvkem je tranzistor VT a rezistor Rk. Tyto prvky tvoří hlavní (výstupní) obvod zesilovacího stupně, ve kterém vlivem toku řízeného proudu vzniká na výstupu obvodu zesílené střídavé napětí.

Zbývající prvky hrají podpůrnou roli. Kondenzátor Cp se odděluje. Při absenci tohoto kondenzátoru by se v obvodu zdroje vstupního signálu vytvořil stejnosměrný proud ze zdroje Ek.

Obrázek 4.7 - Schéma nejjednoduššího zesilovacího stupně na bipolárním tranzistoru podle obvodu se společným emitorem

Rezistor RB, zařazený v obvodu báze, zajišťuje činnost tranzistoru v klidovém režimu, tzn. při absenci vstupního signálu. Klidový režim zajišťuje klidový proud IB » Ek/RB.

Pomocí rezistoru Rk se vytvoří výstupní napětí, tzn. Rk plní funkci vytváření měnícího se napětí ve výstupním obvodu v důsledku toku proudu v něm, řízeného základním obvodem.

Pro kolektorový obvod zesilovacího stupně lze napsat následující rovnici elektrického stavu:

Ek \u003d Uke + IkRk, (4.10)

tj. součet úbytku napětí na rezistoru Rk a napětí kolektor-emitor Uke tranzistoru je vždy roven konstantní hodnotě - EMF zdroje Ek.

Proces zesílení je založen na přeměně energie zdroje konstantního napětí Ek na energii střídavého napětí ve výstupním obvodu v důsledku změny odporu řízeného prvku (tranzistoru) podle zákona určeného vstupem. signál.

Při přivedení střídavého napětí uin na vstup zesilovacího stupně vzniká v obvodu báze tranzistoru složka střídavého proudu IB ~, což znamená, že se proud báze bude měnit. Změna proudu báze vede ke změně hodnoty kolektorového proudu (IK = bIB), a tím i ke změně hodnot napětí na odporu Rk a Uke. Zesilovací schopnosti jsou způsobeny tím, že změna hodnot kolektorového proudu je bkrát větší než základní proud.

4.8 Výpočet elektrických obvodů s bipolárními tranzistory

Pro kolektorový obvod zesilovacího stupně (obr. 4.7) platí v souladu s druhým Kirchhoffovým zákonem rovnice (4.10).

Voltampérová charakteristika kolektorového rezistoru RK je lineární a voltampérová charakteristika tranzistoru jsou nelineární kolektorové charakteristiky tranzistoru (obr. 4.5, a) zapojeného podle OE obvodu.

Výpočet takového nelineárního obvodu, tedy určení IK, URK a UKE pro různé hodnoty základních proudů IB a odporu rezistoru RK, lze provést graficky. K tomu je na řadě kolektorových charakteristik (obr. 4.5, a) nutné nakreslit z bodu EK na ose vodorovné volty - proudovou charakteristiku odporu RK, která splňuje rovnici:

Uke \u003d Ek - RkIk. (4.11)

Tato vlastnost je postavena na dvou bodech:

Uke =Ek v Ik = 0 na ose x a Ik = Ek/Rk v Uke = 0 na ose y. CVC takto zkonstruovaného kolektorového rezistoru Rk se nazývá zatěžovací čára. Jeho průsečíky s charakteristikou kolektoru dávají grafické řešení rovnice (4.11) pro daný odpor Rk a různé hodnoty proudu báze IB. Těmito body lze určit kolektorový proud Ik, který je stejný pro tranzistor i rezistor Rk, a také napětí UKE a URK.

Průsečík zatěžovací čáry s jednou ze statických IV charakteristik se nazývá pracovní bod tranzistoru. Změnou IB jej můžete posouvat podél čáry zatížení. Počáteční poloha tohoto bodu v nepřítomnosti vstupního proměnného signálu se nazývá klidový bod − Т0.

a) b)

Obrázek 4.8 - Grafoanalytický výpočet pracovního režimu tranzistoru pomocí výstupní a vstupní charakteristiky.

Bod klidu (pracovní bod) T0 určuje aktuální IKP a napětí UKEP v klidovém režimu. Z těchto hodnot lze zjistit výkon RCP, uvolněného v tranzistoru v klidovém režimu, který by neměl překročit maximální výkon PK max, což je jeden z parametrů tranzistoru:

RKP = IKP ×UKEP Kč RK max. (4.12)

Referenční knihy obvykle neposkytují skupinu vstupních charakteristik, ale pouze charakteristiky pro UKE = 0 a pro některé UKE > 0.

Vstupní charakteristiky pro různé UKE přesahující 1V jsou velmi blízko sebe. Proto lze výpočet vstupních proudů a napětí přibližně provést podle vstupní charakteristiky pro UKE > 0, převzaté z referenční knihy.

Do této křivky se přenesou body A, To a B výstupní provozní charakteristiky a získají se body A1, T1 a B1 (obr. 4.8, b). Pracovní bod T1 určuje konstantní napětí báze UBEP a konstantní proud báze IBP.

Odpor rezistoru RB (zajišťuje činnost tranzistoru v klidovém režimu), přes který bude ze zdroje EK přiváděno konstantní napětí do báze:

(4.13)

V aktivním (zesilovacím) režimu se klidový bod tranzistoru To nachází přibližně uprostřed úseku zátěže AB a pracovní bod nepřesahuje úsek AB.

Strana 1 z 2

Zařízení a princip činnosti bipolárního tranzistoru

Bipolární tranzistor je polovodičová součástka se dvěma přechody elektron-díra vytvořenými v jednom polovodičovém monokrystalu. Tyto přechody tvoří tři oblasti v polovodiči s různými typy elektrické vodivosti. Jedna krajní oblast se nazývá emitor (E), druhá se nazývá kolektor (K), střední oblast se nazývá báze (B). Kovové vodiče jsou připájeny ke každé oblasti pro zapnutí tranzistoru v elektrickém obvodu.
Elektrická vodivost emitoru a kolektoru je opačná než elektrická vodivost báze. Podle pořadí střídání p- a n-oblastí se rozlišují tranzistory se strukturou p-n-p a n-p-n. Běžná grafická označení tranzistorů p-n-p a n-p-n se liší pouze směrem šipky u elektrody, která označuje emitor.

Princip činnosti tranzistorů p-n-p a n-p-n je stejný, proto budeme v budoucnu uvažovat pouze o činnosti tranzistoru se strukturou p-n-p.
Spojení elektron-díra tvořené emitorem a bází se nazývá přechod emitoru a kolektor a báze se nazývá přechod kolektoru. Vzdálenost mezi přechody je velmi malá: u vysokofrekvenčních tranzistorů je menší než 10 mikrometrů (1 μm = 0,001 mm) a u nízkofrekvenčních tranzistorů nepřesahuje 50 μm.
Když je tranzistor v provozu, jeho přechody přijímají vnější napětí ze zdroje energie. V závislosti na polaritě těchto napětí může být každý přechod zapojen jak v propustném, tak ve zpětném směru. Existují tři režimy provozu tranzistoru: 1) režim oříznutí - oba přechody a podle toho je tranzistor zcela uzavřen; 2) režim saturace - tranzistor je plně otevřen; 3) aktivní režim je režim mezi prvními dvěma. Režimy cutoff a saturation se používají společně v klíčových fázích, kdy je tranzistor střídavě buď plně otevřen nebo plně uzamčen s frekvencí pulzů vstupujících do jeho báze. Kaskády pracující v režimu klíče se používají v pulzních obvodech (spínané zdroje, horizontální snímací koncové stupně TV atd.). Částečně v režimu cutoff mohou pracovat koncové stupně výkonových zesilovačů.
Nejčastěji se tranzistory používají v aktivním režimu. Tento režim je určen přivedením malého napětí na bázi tranzistoru, které se nazývá předpětí (U viz) Tranzistor se mírně otevře a jeho přechody začne protékat proud. Princip činnosti tranzistoru je založen na skutečnosti, že relativně malý proud protékající přechodem emitoru (základní proud) pohání větší proud v obvodu kolektoru. Proud emitoru je součtem proudu báze a kolektoru.

Provozní režimy bipolárního tranzistoru

Režim cutoff tranzistor se získá, když jsou p-n přechody emitoru a kolektoru připojeny k externím zdrojům v opačném směru. V tomto případě protékají oběma p-n přechody velmi malé proudy zpětného emitoru ( já EBO) a sběratel ( Já KBO). Základní proud je roven součtu těchto proudů a podle typu tranzistoru se pohybuje od jednotek mikroampérů - μA (u křemíkových tranzistorů) až po jednotky miliampérů - mA (u germaniových tranzistorů).

Pokud jsou p-n přechody emitoru a kolektoru připojeny k externím zdrojům v propustném směru, bude tranzistor v saturační režim . Difúzní elektrické pole přechodů emitoru a kolektoru bude částečně utlumeno elektrickým polem vytvářeným externími zdroji U EB A U KB. V důsledku toho se sníží potenciální bariéra, která omezuje difúzi hlavních nosičů náboje, a začne pronikání (injekce) děr z emitoru a kolektoru do báze, to znamená, že proudy budou protékat emitorem a kolektorem tranzistor, nazývaný saturační proud emitoru ( Já e.us) a sběratel ( I K.us).

Používá se k zesílení signálů tranzistorový aktivní režim .
Když je tranzistor v aktivním režimu, jeho emitorový přechod je zapnut v propustném směru a kolektorový přechod je zapnutý v opačném směru.

Pod stejnosměrným napětím UEB otvory jsou vstřikovány z emitoru do základny. Jakmile jsou díry v základně typu n, stávají se v ní vedlejšími nosiči náboje a působením difúzních sil se pohybují (difundují) ke kolektorovému p-n přechodu. Část děr v základně je vyplněna (rekombinována) volnými elektrony v ní přítomnými. Šířka základny je však malá, od několika jednotek do 10 μm. Proto hlavní část otvorů dosáhne kolektoru p-n přechodu a je přenesena do kolektoru jeho elektrickým polem. Je jasné, že kolektorový proud já K p nemůže být více než proud emitoru, protože některé otvory se v základně rekombinují. Proto já Kp = h 21B já uh
Hodnota h 21B se nazývá koeficient přenosu statického proudu emitoru. Pro moderní tranzistory h 21B= 0,90...0,998. Vzhledem k tomu, že kolektorový přechod je obrácený (často se říká, že je obrácený předpětí), protéká jím také zpětný proud. já KBO , tvořený menšinovými nosiči báze (otvory) a kolektorem (elektrony). Tedy celkový kolektorový proud tranzistoru zapojeného podle obvodu společné báze

jáNa = h 21B já uh + jáKBO
Díry, které nedosáhly ke spoji kolektoru a rekombinované (vyplněné) v základně, mu dávají kladný náboj. Pro obnovení elektrické neutrality báze do ní vstupuje stejný počet elektronů z vnějšího obvodu. Pohyb elektronů z vnějšího obvodu do báze v něm vytváří rekombinační proud I B.rec. Kromě rekombinačního proudu protéká bází zpětný kolektorový proud v opačném směru a celkový proud báze
I B \u003d I B. řeka - I KBO
V aktivním režimu je základní proud desítky a stokrát menší než kolektorový proud a proud emitoru.

Spínací obvody bipolárních tranzistorů

V předchozím schématu je elektrický obvod tvořený zdrojem U EB, emitor a báze tranzistoru se nazývá vstup a obvod tvořený zdrojem U KB, kolektor a báze stejného tranzistoru - výstup. Báze je společná elektroda tranzistoru pro vstupní a výstupní obvody, proto se toto zahrnutí nazývá obvod se společnou bází, nebo zkráceně "schéma OB".

Následující obrázek ukazuje obvod, ve kterém je společnou elektrodou pro vstupní a výstupní obvody emitor. Jedná se o spínací obvod se společným emitorem, nebo zkráceně "OE schéma".

V něm je výstupní proud, stejně jako v obvodu OB, kolektorový proud já K, mírně odlišný od proudu emitoru Tj a vstupem je základní proud já B mnohem menší než kolektorový proud. Vztah mezi proudy já B A já K ve schématu OE je určeno rovnicí: já K= h 21 E já B + já KEO
Faktor proporcionality h 21 E se nazývá koeficient přenosu statického proudu báze. Lze jej vyjádřit jako koeficient přenosu statického proudu emitoru h 21B
h 21 E = h 21B / (1 —h 21B )
Li h 21B je v rozmezí 0,9 ... 0,998, odpovídající hodnoty h 21 E bude během 9...499.
Komponent já keo se v obvodu OE nazývá reverzní kolektorový proud. Jeho hodnota je 1+ h 21 E krát více než já KBO, tj. já QEO = (1+ h 21 E ) já KBO. Reverzní proudy já KBO a já FEC nezávisí na vstupním napětí U EB A U BE a v důsledku toho se nazývají neřízené složky kolektorového proudu. Tyto proudy jsou vysoce závislé na okolní teplotě a určují tepelné vlastnosti tranzistoru. Je stanoveno, že hodnota zpětného proudu já TBE se zdvojnásobí, když se teplota zvýší o 10 °C u germaniových tranzistorů a o 8 °C u křemíkových tranzistorů. V obvodu OE se mění teplota nekontrolovaného zpětného proudu já KEO může překročit teplotní změny nekontrolovaného zpětného proudu desítky a stovkykrát já OBE a zcela naruší činnost tranzistoru. Proto se v tranzistorových obvodech používají speciální opatření pro tepelnou stabilizaci tranzistorových kaskád, která pomáhají snižovat vliv teplotních změn proudů na činnost tranzistoru.
V praxi se často vyskytují obvody, ve kterých je společnou elektrodou pro vstupní a výstupní obvody tranzistoru kolektor. Jedná se o společný kolektorový okruh, popř "OK okruh" (sledovač emitoru) .