Charakteristické parametry tranzistoru

Bipolární tranzistor je charakterizován následujícími parametry:
α₀ – proudový zesilovací činitel,
γ – vstřikovací (injekční) účinnost,
β – bázový přenosový (transportní) činitel.

Proudový zesilovací činitel α₀ je definován vztahem

      (1)

kde L je šířka báze a -x_E je souřadnice.

Parametr α₀ vyjadřuje poměr emitorem vstřikované části kolektorového proudu k celkovému proudu emitoru. Čím je tranzistor kvalitnější, tím více se hodnota α₀ blíží k 1, avšak vždy je menší než jedna.

Vstřikovací účinnost emitoru γ je definována vztahem

      (2)

Parametr γ vyjadřuje poměr děrového proudu injektovaného přes přechod emitor-báze do báze k celkovému proudu emitoru. Je vždy větší než α₀, protože určitá část emitorem injektovaných děr zrekombinuje v oblasti báze a ke kolektoru se nedostane. Rozdíl obou koeficientů roste se vzrůstem poměru L/L_B.

Bázový přenosový činitel β se definuje vztahem

      (3)

a udává ztráty děrového proudu injektovaného emitorem v oblasti báze (poměr emitorem vstřikované části kolektorového proudu ku celkovému injektovanému děrovému proudu přechodem báze – emitor).

Podle definice parametrů α₀, β a γ je (4)

Podobně jako parametr α₀, veličiny β a γ nezávisí při normálních provozních podmínkách bipolárního tranzistoru na napětí U_EB a U_CB. Z této skutečnosti plyne, že zavedené parametry platí také pro proudové změny. Máme tedy

      (5)

Bipolární tranzistor se velmi často používá v zapojení se společným emitorem podle obr. 1. Vstupním proudem v tomto případě je proud báze a ten je mnohem menší než I_E, neboť pro α₀  1 platí

I_B = I_E – I_C = I_E – α₀I_E = I_E(1 – α₀)                    (6)

Obr. 1. Označení proudů a napětí tranzistoru PNP v zapojení se společným emitorem

Pro tranzistor v zapojení se společným emitorem definujeme proudový zesilovací činitel α_E pomocí vztahu

      (7)

přičemž si uvědomíme, že pro proudové přírůstky musí platit

Dosadíme-li za ΔI_B do vztahu (7) dostaneme rovnici (9)

Proudový zesilovací činitel bipolárního tranzistoru v zapojení se společným emitorem je funkcí proudového zesilovacího činitele tranzistoru v zapojení se společnou bází α_B = α₀. V obvyklých případech α_E je značně větší než α_B. Při pečlivé výrobě se dá s velkou reprodukovatelností dosáhnout α_E až 1 000. Na základě vztahu (9) můžeme rovněž určit α_E ze strukturálních a technologických parametrů tranzistoru. Musíme však mít na paměti, že funkční vazba mezi proudem báze I_B a proudem kolektoru I_C není tak bezprostřední jako vazba mezi proudem emitoru a proudem kolektoru. Plyne to z fyzikálního mechanismu tranzistoru. Tato skutečnost se projeví na vysokých frekvencích tak, že α nelze využít pro výpočet α_E podle (9). Jinými slovy jeden tranzistor bude na vysokých frekvencích v zapojení se společnou bází vykazovat ještě uspokojivou funkci, zatímco v zapojení se společnými emitorem se už nebude chovat jako zesilovač.

Zapojení se společným kolektorem, tzv. emitorový sledovač, má činitel α_K  α_E a v obvodové technice se využívá jako impedanční transformátor.