3. Схемы включения биполярного транзистора

Схема с общей базой(ОБ)(рис.4.2).

С хема характеризуется малым входным сопротивлением, отсутствием усиления по току, большим усилением по напряжению и мощности. Схема с общим эмиттером(ОЭ)(рис.4.3).

С хема имеет бóльшее входное сопротивление, чем с ОБ. Усиливает сигнал по току, напряжению и мощности. Схема с общим коллектором(ОК) (рис.4.4).

Чаще применяется схема с ОК, обеспечивающая нормальный режим, ток базы  входной, ток эмиттера  выходной. Известна как схема эмиттерного повторителя, так как R_н включено в эмиттер.

Схема имеет большое R_вх по сравнению с ОЭ и ОБ. Усиливает сигнал по току и мощности. Большое R_вх позволяет применять ОК в качестве согласующего устройства.

4.4 ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА

Транзистор рассматриваем как нелинейный четырехполюсник. Основные

параметры:  коэффициент усиления по току: ;  коэффициент усиления по напряжению: ;  коэффициент усиления по мощности: ;  входное сопротивление: ;  выходное сопротивление: .

Расчет для схемы с ОК:

;

;

.

Схема с ОК имеет большое R_вх , поэтому широко применяется как согласующее устройство.

4.5 ЗАВИСИМОСТЬ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРА ОТ ЧАСТОТЫ

С изменением частоты помимо фазового сдвига происходит искажение формы входного сигнала на выходе. С повышением частоты оказывают влияние эмиттерные и коллекторные ёмкости переходов. С ростом частоты падает емкостное сопротивление эмиттерного перехода, поэтому уменьшается коэффициент передачи тока. Большое влияние оказывает зарядная ёмкость коллекторного перехода, поэтому учитывают ток смещения через зарядную емкость коллекторного перехода на меньшей частоте, чем для эмиттерного перехода(рис.4.5). Если пренебречь r_к по сравнению с R_б, то ёмкость будет соединена параллельно с R_б. Постоянная времени такой цепочки называется постоянной времени базы и характеризует инерционность транзистора .

Частотные свойства транзистора с ОЭ часто характеризуют граничной частотой коэффициента передачи тока f _гр и f _т, при этом =1.

4.6 Зависимость параметров транзистора от температуры

Рассматривают зависимость от температуры вольт - амперной характеристики (ВАХ) транзистора. Повышение температуры увеличивает все токи транзистора, особенно тепловой ток.

, где

I _T  тепловой ток, равный обратному току при большом U_обр; T₀  начальная температура, при которой измерен I_T(T₀); T^*  температура удвоения теплового тока.

4.7 Входные и выходные характеристики транзистора с оэ и об

Используются для расчета нелинейных целей с транзисторами. Входные характеристики устанавливают связь между током и напряжением на входе. Выходные  на выходе. Характеристики нелинейные. На выходных характеристиках при увеличении выходного напряжения ток резко возрастает, а затем увеличивается незначительно. Для транзистора с ОБ (рис.4.6,б) пологий участок выходной характеристики является границей области режима насыщения. Первый квадрант соответствует нормальному режиму, второй  режиму насыщения. В схеме с ОЭ (рис.4.6,а) выходные характеристики расположены в первом квадрате. Режим насыщения  область заштрихованная левее линии ОА; режим отсечки  область заштрихованная ниже линии ОБ, соответствует закрытому состоянию транзистора, когда U_бэ < 0 и U_кэ < 0. Активный режим  не заштрихованная область между ОА и ОБ при U_бэ > 0 и U_кэ < 0.