Характеристик транзистора в схеме с об

Для схемы с ОБ входным током является ток эмиттера I_Э, входным напряжением – напряжение между эмиттером и базой U_Э-Б (см. рис. 6, а), выходным током – ток коллектора I_К, выходным напряжением – напряжение между коллектором и базой U_К-Б (см. рис. 6, б).

Свойства схем усиления на транзисторах определяются коэффициентами усиления по току k_I, напряжению k_U, мощности k_P и значением сопротивлений входной R_вх и выходной R_вых цепей.

Эти параметры могут быть определены экспериментально и рассчитаны по характеристикам (см. рис. 6 и 7) с помощью следующих выражений:

(3) (6)

(4) (7)

; (5)

Коэффициент усиления по току в схеме с ОБ называется коэффициентом передачи тока эмиттера и определяется как отношение приращения тока коллектора к вызвавшему его приращению тока эмиттера при напряжении в цепи коллектора-базы U_К-Б = const:

(8)

Обычно  = 0,95 – 0,998.

а б

Рис. 7. Семейства статических входных (а) и выходных (б)

Характеристик транзистора в схеме с оэ

Для схемы с ОЭ входным током является ток базы I_Б, входным напряжением – напряжение между базой и эмиттером U_Б-Э (см. рис. 7, а), выходным током – ток коллектора I_К, выходным напряжением – напряжение между коллектором и эмиттером U_К-Э (см. рис. 7, б).

Коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ называется коэффициентом передачи тока базы и определяется как отношение приращения тока коллектора к вызвавшему его приращению тока базы при напряжении в цепи «коллектор – эмиттер» U_К-Э = const:

(9)

Различные виды транзисторов имеют обычно коэффициент β = 30 – 300, но есть и такие, коэффициент β которых достигает 1000.

Коэффициенты  и β любого транзистора связаны между собой соотношением:

. (10)

Проверить правильность определения  и β можно с помощью номограммы, приведенной на рис. 8.

Рис. 8. Номограмма, определяющая связь между α и β

Транзистор, включенный по любой из схем, может быть представлен в виде четырехполюсника (рис. 9), описываемого системой h-параметров, устанавливающих связь между входными (I₁, U₁) и выходными (I₂, U₂) напряжениями и токами:

(11)

При режиме короткого замыкания по переменному току на выходе (U₂ = 0) или холостого хода на входе (I₁ = 0) имеем:

h₁₁ – входное сопротивление – отношение изменения напряжения на входе к вызванному им изменению входного тока (при U₂ = 0), h₁₁ = ∆U₁ / ∆I₁;

h₁₂ – коэффициент обратной связи по напряжению (безразмерная величина) – отношение изменения напряжения на входе к вызванному им изменению напряжения на выходе (при I₁ = 0), h₁₂ = ∆U₁ / ∆U₂;

h₂₂ – выходная проводимость – отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению выходного напряжения (при I₁ = 0), h₂₂ = ∆I₂ / ∆U₂;

h₂₁ – коэффициент усиления по току (безразмерная величина) – отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению входного тока (при U₂ = 0), h₂₁ = ∆I₂ / ∆I₁.

В зависимости от схемы включения h_21б = α; h_21э = β.

Рис. 9. Схема транзистора, представленного в виде четырехполюсника

Основными параметрами биполярных транзисторов являются статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ h_21э (β); напряжение насыщения коллектора – эмиттера U_{К-Э. нас} (U_{се н}); граничное напряжение транзистора U_{К-Э. о. гр} (U_{се о}); напряжение насыщения эмиттера – базы U_{Э-Б. нас} (U_{еb н}); емкость коллекторного перехода С_К (С_с); емкость эмиттерного перехода С_Э (С_е); обратный ток коллектора I_{К-Б. о} (I_{с о}); обратный ток эмиттера I_{Э-Б. о} (I_{е о}); предельная частота коэффициента передачи тока f_h21 (f_).

Максимально допустимыми параметрами являются постоянное напряжение коллектора – базы U_К-Б (U_{(BR)ce o}); постоянное напряжение эмиттера – базы U_Э-Б (U_eb); постоянная рассеиваемая мощность коллектора Р_К (Р_{с max}); температура перехода Т_{п max} (Т_max); постоянный ток коллектора I_{К max} (I_{с max}) и др.

Для самостоятельной теоретической подготовки рекомендуется использовать литературные источники [1 – 4, 6, 7].