Бареттер и стабилитрон

Бареттер не пропускает ток больше \(I_0\), а стабилитрон не проводит ток, пока напряжение на нём меньше \(U_0\). Разбейте ЭДС на промежутки по порогам \(I_0R\) и \(I_0R + U_0\).

Рассмотрим сначала случай малых значений ЭДС источника.

1) При \(\varepsilon \le I_0 R\) ток в цепи не может быть больше \(I_0\), и, следовательно, напряжение на бареттере (и стабилитроне) равно нулю. Поэтому ток через стабилитрон равен нулю, ток через бареттер равен току через резистор: \[U_{CB} = 0, \quad I_C = 0, \quad I_{BR} = \frac{\varepsilon}{R}.\]

2) Ток через бареттер не может превосходить \(I_0\), а при напряжении на стабилитроне, меньшем \(U_0\), через него течёт нулевой ток. Поэтому при \(I_0 R \le \varepsilon \le I_0 R + U_0\) ток через бареттер равен \(I_0\), ток через стабилитрон равен нулю, напряжение на стабилитроне и бареттере равно \(\varepsilon - I_0 R\): \[I_B = I_0, \quad I_C = 0, \quad U_{CB} = \varepsilon - I_0 R .\]

3) Если \(I_0 R + U_0 \le \varepsilon\), ток через бареттер равен \(I_0\), напряжение на стабилитроне и бареттере равно \(U_0\), ток через резистор равен \(\dfrac{\varepsilon - U_0}{R}\), а ток через стабилитрон равен разности тока через резистор и тока через бареттер: \[I_B = I_0, \quad I_C = \frac{\varepsilon - U_0}{R} - I_0, \quad U_{CB} = U_0 .\]

Графики зависимости напряжения и тока через стабилитрон и бареттер, а также тока через резистор от ЭДС источника (пункты 1)–3)) приведены на рисунке.