Н. — А ты помнишь, как мы снимали характеристики электронных, ламп: изменения анодного тока в зависимости от сеточного напряжения или от анодного напряжения? Ну вот, я и хотел снять аналогичные характеристики для своего транзистора.

Л. — Похвальная инициатива! И тебе удалось достичь цели?

Н. — И да, и нет… Как видишь, достаточно уклончивый ответ. Но меня смущает тот факт, что у лампы мы учитывали три величины: анодный ток Iа, напряжение анод — катод Uаи напряжение сетка — катод Uc, а у транзистора нужно учитывать четыре: ток коллектора Iк, напряжение коллектор — эмиттер Uк, напряжение база — эмиттер Uб и ток базы Iб.

Л. — Все это правильно. Действительно, кроме исключительных случаев, лампы работают без сеточного тока. В транзисторах же ток базы играет первостепенную роль.

Рациональная схема

Н. — Вот схема, которую я придумал для снятия этих четырех величин (рис. 43).

Рис. 43. Схема, используемая для снятия характеристик транзистора.

Л. — Здесь я вижу потенциометр R1, который служит для изменения по желанию напряжения между базой и эмиттером; это напряжение измеряется вольтметром Uб. Кроме того, у тебя есть потенциометр R2, служащий для изменения напряжения коллектор — эмиттер, измеряемого вольтметром Uк. Ты измеряешь ток базы микроамперметром Iб, а ток коллектора — миллиамперметром Iк. Поздравляю тебя, Незнайкин: с твоей схемой можно проделать хорошую работу! Что же у тебя не ладится?

Н. — У меня складывается впечатление, что я стал жертвой той самой шутки, которую я еще мальчишкой проделывал с нашей кухаркой Меланьей.

Л. — В чем же заключалась твоя шутка?

Н. — Однажды вечером я тонкой проволокой соединил все кастрюли между собой, и когда Меланья захотела взять одну из них, вся кухонная батарея обрушилась ей на голову.

Л. — Это, к сожалению, делает честь лишь твоему воображению. Но я все еще не вижу…

Н. — А тем не менее, это очевидно. У меня сложилось впечатление, что стрелки моих приборов связаны между собой невидимыми нитями, как кастрюли Меланьи. Достаточно одной из них покачнуться, как две другие немедленно приходят в движение. Например, когда я поворачиваю ручку потенциометра R1, изменяя тем самым напряжение базы Uб, одновременно изменяется ток базы Iб, а также и ток коллектора Iк.

Две первые характеристики

Л. — А разве это не нормально? Этим ты демонстрируешь сам принцип действия транзистора. Прилагая между базой и эмиттером возрастающее напряжение, ты повышаешь ток, идущий от эмиттера к базе, и тем самым увеличиваешь ток, идущий от эмиттера через базу к коллектору.

Н. — Разумеется. Это полностью аналогично влиянию сетки на анодный ток в вакуумной лампе. Кстати, вот две кривые, которые я снял, регулируя потенциометром R1напряжение Uб и записывая для каждого его значения величины Iб и Iк(рис. 44 и 45).

Рис. 44. Зависимость тока базы Iб от напряжения база — эмиттер Uб. На этом рисунке, как и на всех остальных, где изображены характеристики транзистора, полярность напряжений базы и коллектора не указана. Потенциалы обоих электродов положительны относительно эмиттера у транзисторов структуры n-р-n и отрицательны у транзисторов структуры р-n-р.

Рис. 45. Зависимость тока коллектора Iк от напряжения бaза — эмиттер Uб.

Л. — Очень хорошо, Незнайкин. Я вижу, что ты испытываешь транзистор средней мощности, потому что коллекторный ток достигает здесь значительной величины — порядка полуампера…

Твоя первая кривая, где взаимодействую только два элемента — эмиттер и база, характеризует зависимость тока базы от потенциала базы по отношению к эмиттеру и является характеристикой диода, образованного эмиттером и базой.