W obszarze aktywnym tranzystora bipolarnego (BJT) kluczowa jest zależność między prądem bazy i prądem kolektora. W uproszczeniu przyjmuje się, że:
Ic ≈ β · Ib,
gdzie β (hFE) jest wzmocnieniem prądowym dla danego punktu pracy. Oznacza to, że zmiany prądu bazy bezpośrednio przekładają się na zmiany prądu kolektora.
W rozważanym układzie rezystor R2 jest elementem, który kształtuje polaryzację bazy (wpływa na to, jaki prąd może popłynąć w obwodzie bazy). Jeżeli zwiększymy wartość R2, to dla tego samego "wymuszenia" z pozostałej części układu prąd w gałęzi bazy będzie mniejszy (większa rezystancja → mniejszy prąd w danej gałęzi DC). W efekcie Ib maleje.
Skoro Ib maleje, to przy założeniu, że tranzystor nadal pozostaje w obszarze aktywnym (nie wchodzi w nasycenie ani odcięcie) oraz że β można traktować jako w przybliżeniu stałe, to:
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Ic wzrośnie" – byłoby prawdą, gdyby zwiększenie R2 powodowało wzrost Ib (np. w innej topologii polaryzacji), ale przy typowym rozumieniu R2 jako rezystora ograniczającego/przypisującego prąd bazy, wzrost R2 zmniejsza Ib, więc Ic nie rośnie.
- "Ic pozostanie bez zmian" – w obszarze aktywnym Ic zależy od Ib, więc zmiana elementu wpływającego na Ib powinna zmienić Ic (pomijając skrajne przypadki i drugorzędne efekty).
- "Nie można określić…" – w zadaniu podano warunek pracy w obszarze aktywnym, co pozwala użyć zależności Ic ≈ β·Ib i jakościowo przewidzieć kierunek zmiany.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści jest "aktywny obszar pracy", najpierw myśl o relacji Ic–Ib i o tym, czy zmieniany element zwiększa czy zmniejsza prąd bazy.
