Lecture Electrical Engineering: Lecture 15 - Dr. Nasim Zafar

In this chapter, you will learn about: Transistor characteristics and parameters, the gain factors: DC Beta and DC alpha, relationship of DC Beta and DC alpha, early effect, maximum transistor ratings.

Fall Semester – 2012

COMSATS Institute of Information Technology

Virtual campusIslamabad

and Parameters:

Lecture No: 

15 Contents:

Chapter 4 – Bipolar Junction Transistors:Figures are redrawn (with some modifications) from 

Electronic Devices 

By

Thomas L. Floyd

4 Nasim Zafar

and  Hybrid Parameters

and Operation Modes:

10 Nasim Zafar

Ø Saturation Region:

– In Saturation region: The transistor is on. The collector current varies  very little with a change in the base current in the saturation  region.   

Modes of BJT Operation:

and  Hybrid Parameters

16 Nasim Zafar

DC Beta (dc) and DC Alpha ( dc ):

Two quantities of great importance in the characterization of the transistors are:

Ø common­base current gain   .

Ø common­emitter current gain 

      =  Common­emitter current gain        =  Common­base current gain

DC Common­Base Current Gain   :

Ø Current gain   ,   is also referred to as hFB  and is defined  by:

respectively

22 Nasim Zafar

AC Common­Base Current Gain   :

Ø For ac situations, where the point of operation moves 

on the characteristics curve, an ac alpha is defined by:

Ø Alpha, a common base current gain factor, gives the efficiency of the transistor for a current flow from the emitter to the collector. 

Ø The value of   is typical from 0.95 ~ 0.99

E

C

II

2.  Relationship of DC and  DC: 

Emitter Efficiency:

E

EP EN

EP

EP

I

I I

T EP

The Early Effect (Early Voltage)

Ø In a Common Emitter Configuration, IC depends on VCE

Ø An increase in VCE means that the CB junction becomes more reverse biased

Ø The depletion layer width increases into the base, reducing the effective base width. 

Ø Hence the base transport efficiency ( ) and   increase with α β

increasing VCE.  

Ø This effect is known as base width modulation or the Early 

VC E

Note: The finite slope of the (IC­VCE) plot would manifest  itself as an output resistance. This would appear in a more  detailed a.c. equivalent circuit of the transistor than the one 

we shall derive from the ideal curve. Nasim Zafar 30

IB =

Ø   PBJT = VCE * iCE

Ø Should be below the rated transistor power.

Ø Should be kept in mind when considering heat  dissipation.

Ø Reducing power increases efficiency. 

34 Nasim Zafar

Ø Bipolar transistors are widely used in both analogue and digital 

circuits

Ø They can be considered as either voltage­controlled or current­controlled devices

Ø Their characteristics may be described by their gain or by their