Дано:
- Коэффициент переноса aп = 0,99
- Обратный ток эмиттера Iэбо = 1,6 мкА = 1,6 * 10^-6 А
- Напряжение эмиттер-база Uэб = 0,29 В
- Напряжение коллектор-база Uкб = 0 В
- Температура T = 300 К
- Эффективность эмиттера y = 1
Найти:
- Ток коллектора Iк
Решение:
1. Ток коллектора можно выразить через ток эмиттера, используя коэффициент переноса и эффективность эмиттера. Для транзистора типа p-n-p ток коллектора рассчитывается по формуле:
Iк = aп * Iэ - Iэбо
где:
- Iк — ток коллектора,
- aп — коэффициент переноса,
- Iэ — ток эмиттера,
- Iэбо — обратный ток эмиттера.
2. Ток эмиттера Iэ можно найти через напряжение эмиттер-база, используя зависимость от насыщенного тока:
Iэ = Iэбо * (exp(Uэб / (n * Vt)) - 1)
где:
- Uэб — напряжение эмиттер-база,
- n — коэффициент идеальности, для кремниевого транзистора обычно n ≈ 1,
- Vt — тепловое напряжение, Vt = k * T / q ≈ 26 мВ при T = 300 К.
Тепловое напряжение Vt:
Vt = 0,026 В
3. Подставим значения в формулу для тока эмиттера:
Iэ = 1,6 * 10^-6 * (exp(0,29 / 0,026) - 1)
Сначала вычислим экспоненту:
exp(0,29 / 0,026) ≈ exp(11,15) ≈ 68712,7
Iэ = 1,6 * 10^-6 * (68712,7 - 1)
Iэ ≈ 1,6 * 10^-6 * 68711,7
Iэ ≈ 0,1094 А
4. Теперь найдем ток коллектора, используя его зависимость от тока эмиттера и коэффициента переноса:
Iк = 0,99 * 0,1094 - 1,6 * 10^-6
Iк ≈ 0,1083 А
Ответ:
Ток коллектора Iк ≈ 0,1083 А.