7.1.5 Основные коэффициенты, характеризующие работу транзистора

• Статический коэффициент передачи тока эмиттера в коллектор: или

Отсюда вытекает: транзистор является управляемым прибором, т.к. его выходной ток () зависит от входного ().

Чем ближе приближается к 1, тем меньше отличаются между собой токи и , тем эффективнее работает транзистор.

• Статический коэффициент передачи тока базы в коллектор:

= десятки÷сотни

Эти коэффициенты связаны между собой:

или

7.1.6 Транзистор, как усилительный элемент

Т.к. выходное напряжение транзистора является обратным , а входное напряжение – прямым , то справедливо: .

При этом входной ток выходному току :

или .

Определим входную и выходную мощности:

, т.е. транзистор является усилительным элементом.

Прибор, усиливающий сигнал по мощности, называется усилителем.

7.1.7 Схемы включения транзисторов

В зависимости от того, какой из электродов транзистора является общим для входной и выходной цепей, различают три схемы включения транзисторов:

а) Общий эмиттер ( n-p-n)

Изображена теоретическая схема усилителя. Практически используется один источник питания, а не два.

Назначение элементов:

VT – усилительный элемент;

Еп – источник питания, подающий обратное напряжение на КП;

Есм – источник питания, подающий прямое напряжение на ЭП;

Uс – источник переменного сигнала;

Rк – сопротивление коллекторной нагрузки (на нем выделяется усиленный сигнал).

Как расставляются знаки у источников питания?

n – p – n

Э Б К

U_ПР

U_ОБР

ЭП должен находиться под прямым напряжением. При прямом напряжении знаки клемм источника питания и ОНЗ соответствующих областей должны совпадать. Эмиттер – это n-область, поэтому на него должен быть подан «минус» источника питания Есм, а на базу, соответственно, - «плюс».

КП должен находиться под обратным напряжением. При обратном напряжении знаки клемм источника питания и ОНЗ соответствующих областей должны быть противоположны. Коллектор – это n-область, поэтому на него должен быть подан «плюс» источника питания Еп.

б) Общая база (n-p-n)

в) Общий коллектор (эмиттерный повторитель)(n-p-n)

R_Э- сопротивление эмиттерной нагрузки.

Для переменного тока источник постоянного напряжения (Е_П) имеет внутреннее сопротивление, стремящееся к нулю, поэтому можно считать, что плюсовая и минусовая клеммы этого источника для переменного тока закорочены, т.е. коллектор соединён с корпусом, что и требуется для схемы ОК.

7.1.8 Статические характеристики биполярного транзистора

Статические ВАХ транзистора ОБ

Входные характеристики транзистора ОБ

при

I_Э, mA

U_КБ=5В U_КБ=0

U_ЭБ, В

0 1

а) Пусть

означает, что коллектор и база закорочены,

т.е. транзистор выступает в качестве прямо

смещенного диода:

Входная характеристика для данного случая представляет собой ВАХ прямо смещенного диода - экспоненциальная зависимость тока от напряжения.

б) Пусть , т.е. имеем активный режим работы

транзистора.

С ростом выходного напряжения (был 0, стало 5В) характеристика смещается влево (в сторону больших токов).

Докажем это: КП расширяется в область базытолщина базы концентрация НЗ в базе разность концентраций НЗ в эмиттере и базе диффузионный ток , т.е. характеристика смещается в сторону бо́льших токов.

Дальнейшее повышение выходного напряжения приводит к незначительному смещению входной характеристики (характеристики идут кучно), поэтому ограничиваются двумя характеристиками: при и при