Электроника 1.1 / ЛБ4

Ответы на контрольные вопросы:

1. Какими достоинствами и недостатками обладает биполярный транзистор?

Главное преимущество биполярных транзисторов это высокое быстродействие при достаточно больших токах коллектора. Но при этом их основной недостаток заключается в том, что относительно небольшие сопротивление входной цепи биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ.

2. Какое включение биполярного транзистора называют инверсным?

Инверсным называется такой режим работы транзистора, при котором коллекторный переход смещен в прямом направлении, а эмиттерный – в обратном.

3. Почему при включении транзистора ток коллектора начинает протекать с временной задержкой после начала протекания тока базы?

Временная задержка протекания тока в коллекторной цепи обусловлена тем, что инжектируемым в базу носителям для прохождения расстояния, равного ширине базовой области требуется некоторое время.

4. Чем определяется время выключения транзистора?

Время выключения транзистора определяется величинами эмиттерных и коллекторных емкостей нагрузочных каскадов.

5. От чего зависят динамические потери транзистора?

Динамические потери или потери на переключении, зависят от длительности переходных процессов, амплитуды переключаемых токов и напряжения, а также от характера нагрузки.

6. Что такое область активного усиления транзистора?

Активным режимом называют нормальный рабочий режим транзистора, который используют для усиления (это тот диапазон токов и напряжений, полярность которых соответствует структуре транзистора, а по абсолютным значениям такой, что токи и напряжения не выходят за область допустимых значений токов и напряжений для конкретной марки, а так же, ток коллектора пропорционален току базы)

7. Как транзистор работает в режиме насыщения?

11

Оба p-n перехода смещены в прямом направлении (оба открыты). Если эмиттерный и коллекторный р-n-переходы подключить к внешним источникам в прямом направлении, транзистор будет находиться в режиме насыщения. Диффузионное электрическое поле эмиттерного и коллекторного переходов будет частично ослабляться электрическим полем, создаваемым внешними источниками UЭБ и UКБ. В результате уменьшится потенциальный барьер, ограничивавший диффузию основных носителей заряда, и начнётся проникновение (инжекци

через эмиттер и коллектор транзистора потекут токи, называемые токами насыщения эмиттера IЭнас и коллектора.

8. Что такое режим отсечки для транзистора?

В режиме отсечки эмиттерный и коллекторный p-n переходы смещены в обратном направлении.

Через оба перехода протекает очень малые обратные токи эмиттера и коллектора.

9. Как выбирается точка покоя в классах усиления А, АВ, В и D?

Вклассе А точка покоя выбирается в примерно в середине активной зоны от IКмакс до IКмин, в которой характеристики транзистора близки к линейным.

Вклассе АВ точка покоя смещена в сторону зоны отсечки, поэтому часть синусоидального сигнала (меньше полупериода) при усилении «обрезается».

Вклассе В усиливается точно половина синусоидального сигнала. Для этого точка покоя должна выбираться на границе зоны отсечки. В действительности её выбирают несколько выше, чтобы избежать искажений вызванных существенной нелинейностью начального участка входной характеристики транзистора.

Вклассе D транзистор работает в ключевом режиме. Для этого точка покоя выбирается также как и в классе В на границе зоны отсечки, но на вход подаётся большой сигнал, чтобы транзистор быстро переходил в режим насыщения.

10. Перечислите достоинства и недостатки различных классов усиления.

В классе А

· достоинство: при подаче на базу переменного сигнала (в нашем случае синусоидального) в токе базы появляется переменная составляющая, что вызывает соответствующие изменения тока IК и напряжения UКЭ. Если

12

входной сигнал не превышает допустимую величину, то происходит пропорциональное усиление всего сигнала.

· недостатки: во-первых, при превышении допустимого в уровнях наступает ограничение выходного сигнала на уровнях IКмакс до IКмин по току и на уровнях UКЭмин и UКЭмакс по напряжению. Во-вторых, точка покоя смещена в сторону зоны отсечки, поэтому часть синусоидального сигнала (меньше полупериода) при усилении «обрезается»

В классе В

· достоинство: усиливается половина синусоидального сигнала.

· недостаток: точка покоя должна выбираться на границе зоны отсечки.

В классе D

· достоинства: на вход подаётся большой сигнал, чтобы транзистор быстро переходил в режим насыщения. Ещё лучше в этом режиме на вход подавать сигнал прямоугольной формы. Тогда отпадает необходимость в его большой амплитуде.

· недостаток: точка покоя выбирается так же, как и в классе В на границе зоны отсечки.

13