Упражнения

1. Вычисление токов коллектора.

Ток коллекторного перехода протекает через коллектор при подключении источника питания (обратного смещения) к выводам коллектор – база. Начальные токи коллектора зависят от внутренней положительной обратной связи, величина которой определяется условиями на входе транзистора и внешними отрицательными обратными связями.

В общем случае ток определяется через известный коэффициент нестабильности схемы:

(1)

Рис. 11. Схема питания транзистора от одного источника

Для схемы рис. 11 без учета внутренних сопротивлений транзистора

(2)

При обрыве в цепи базы

. (3)

С учетом внутренних сопротивлений и инверсного коэффициента передачи :

- при коротком замыкании между базой и эмиттером

(4)

- при отсутствии сопротивления отрицательной обратной связи

(5)

- при некотором небольшом запирающем напряжении между эмиттером и базой

(6)

Тогда начальные токи вычисляются:

- при сопротивлениях в базе и в эмиттере по формулам (1) и (2);

- при обрыве в цепи базы (так называемый «сквозной ток» ) по формулам (1) и (3);

- при коротком замыкании между базой и эмиттером так называемый «ток короткого замыкания» по формулам (1) и (4);

- при сопротивлении между базой и эмиттером по формулам (1) и (5)

- при запирающем напряжении на эмиттерном переходе, так называемый «ток запертого транзистора» и по формулам (1) и (6). Для вычисления в формуле (1) заменяется , а в формуле (6) в числителе заменяется .

2. Определение параметров на высоких частотах.

Для определения параметров на высоких частотах и расчета схем усилителей высоких частот могут быть использованы Т- и П-образные схемы рис. 12 и 13.

Рис. 12. Т-образная схема замещения транзистора при работе его на

малом сигнале и включении по схеме с общей базой.

Рис. 13. П-образная схема замещения транзистора при работе его на

малом сигнале и включении по схеме с общим эмиттером.

В случае Т-образной схемы появляется частотная зависимость параметров , которые теперь должны быть заменены соответственно на . Для частот до эти параметры вычисляются по формулам:

(7)

Модули и фазы определяются по кривым рис. 14 и 15.

Рис. 14. Кривые для определения модуля и фазы параметров и Т-

образной схемы замещения в зависимости от частоты.

Рис. 15. Кривые для определения модуля и фазы параметров и Т-

образной схемы замещения в зависимости от частоты.

С помощью формул (7) определяются -параметры:

- для схемы с общей базой:

(8)

- для схемы с общим эмиттером:

(9)

В случае П-образной схемы (рис. 13) параметры и перестают оказывать влияние на частотные свойства, а параметр теперь следует учитывать, тогда

(10)

Таким образом, для расчета схемы усилителя высокой частоты необходимо измерить четыре параметра: на средней частоте , которое равно действительной части входного сопротивления, измеренного на достаточно высокой частоте.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Объясните принцип работы транзистора.

2. Почему базу транзистора делают тонкой?

3. Какова роль эмиттера, базы и коллектора в транзисторе?

4. Для каких носителей заряда коллекторный переход включается в обратном направлении?

5. Какие носители заряда являются основными и неосновными в эмиттерной, базовой и коллекторной областях транзистора?

ЛИТЕРАТУРА

1. Транзисторы. Справочник. Под ред. И.Ф. Николаевского. М.: Связь, 1968.-623с.

2. Фуксман Б.А., Коломийцев Б.Г., Котляр Я.Л., Кухарчук Б.Н., Мозолин В.П., Нешмонин В.П. Электровакуумные и полупроводниковые приборы. М.: Военное издательство министерства обороны СССР, 1976. 280с.

3. Касаткин А. С. Электротехника. Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб., М., «Энергия»,1973, 268 с.

13