Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [ 57 ] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

Этот коэффициент может быть выражен через величины v и б следующим соотношением:

а = 7б. {10.8)

Так как у я Ь меньше единицы, то коэффициент передачи тока эмиттера а также ие превышает единицьь Обычно а = 0,95 0,99. Чем больше коэффициент а, тем меньше отличаются между собой токи коллектора и эмиттера, тем более эффективно могут быть использованы усилительные свойства транзистора .

Поскольку в цепи коллектора, кроме тока, обусловленного экстракцией дырок из базы в коллектор, протекает собственно обратный ток коллекторного перехода /кьо, то полный ток коллектора равен

/к =а/э+/кБо. (10.9)

Однако, учитывая, что ток /кво по величине незначителен, можно принять

/к =а/э. (10.10)

Из выражения (10.10) следует, что транзистор представляет собой управляемый прибор, так как величина его коллекторного тока зависит от величины тока эмиттера.

В зависимости от полярности напряжений, приложенных к эмит-терному и коллекторному переходам транзистора, различают четыре режима его работы:

Активный режим. На эмиттерный переход подано прямое напряжение, а на коллекторный - обратное. Этот режим является основным режимом работы транзистора. Вследствие того, что напряжение в цепи коллектора значительно превышает напряжение, подведенное к эмиттерному переходу, а токи в цепях эмиттера и коллектора практически равны, следует ожидать, что мощность полезного сигнала на выходе схемы (в коллекторной цепи) может оказаться намного больше, чем во входной (эмиттерной) цепи транзистора. Именно эта гипотеза может быть принята в качестве рабочей для последующего (см. параграф 10.6) исследования усилительных свойств транзистора.

Режим отсечки. К обоим переходам подводятся обратные напряжения. Поэтому через иих проходит лишь незначительный ток, обусловленный движением неосновных носителей заряда. Практически транзистор в режиме отсечки оказывается запертым.

Режим насыщения. Оба перехода находятся под прямым напряжением. Ток в выходной цепи транзистора максимален и практически не регулируется током входной цепи. В этом режиме транзистор пол-1юстью открыт.

Следует отметить, что и в электрическом поле пространственного заряда коллекторного перехода может возникнуть «размножение» носителей в результате ударной ионизации, которое можно учесть коэффициентом умножения Ai. Этот коэффициент зависит от концентрации носителей, наиряженности электрического поля в коллекторном р - /г-переходе и характера его распределения. Поэтому в общем случае коэффициент а - удМ может оказаться больше единицы. Однако специальные лавинные транзисторы, работающие в режиме лавинного умнол:еиця тока в коллекторном переходе, широкого раснростраиения не получили.



Иквгрсный режим, К эмиттерному переходу подводится обратное напряжение, а к коллекторному - прямое. Эмиттер и коллектор меняются своими ролями - эмиттер выполняет функции коллектора, а коллектор - функции эмиттера. Этот режим, как правило, ие соответствует нормальным условиям эксплуатации транзистора.

10.3. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ

Различают три возможные схемы включения транзистора (рис. 10.9): с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ) и с общим коллектором (ОК). Такая терминология указывает, какой из электродов транзистора является общим для его входной и выходной цепей.

I Ег

рис. 10.9. Схемы включения транзисторов:

а - с общей базой; б - с общим эмиттером; в коллектором.

с общим

На рис. 10.9, а показана схема с общей базой, которая по существу не отличается от схемы, приведенной на рис. 10.7. Различие состоит лишь в том, что из схемы исключены миллиамперметры и ключи, а во входную (эмиттерную) цепь последовательно с источником питания £"i включен источник входного сигнала, вырабатывающий некоторое переменное напряжение (/вх-

Обратим внимание на то, что в этой схеме через источник входного сигнала (точнее, через внутреннее сопротивление этого источника) проходит ток эмиттера /э- Ток, проходящий через источник входного сигнала, называют входным током. Следовательно, для схемы с общей базой

/„X = /э. (10.il)

Выходным током в этой схеме является ток коллектора

/оы. =/к. (10.12)

Если под воздействием Uax ток эмиттера возрастет на некоторую величину Д/э, то соответственно возрастут и остальные токи транзистора:

/э + Д/э /к + Ак + h -{- Д/б. (10.13)

Независимо от схемы включения транзистор характеризуют дифференциальным коэффициентом прямой передачи тока, который представляет собой отношение выходного тока к вызвавшему его приращению входного тока при постоянном напряжении в выходной цепи.



с учетом (10.7) для схемы с общей базой таким коэффициентом может служить коэффициент передачи тока эмиттера

Поскольку ток эмиттера - наибольший из всех токов транзистора, то схема с общей базой- имеет малое входное сопротивление для переменной составляющей тока сигнала. Фактически зто сопротивление равно сопротивлению Гэ эмиттерного перехода, включенного в прямом направлении, т. е.

Низкое входное сопротивле:ие схемы с общей базой (единицы - десятки ом) является ее существенным недостатком, так как в многокаскадных схемах это сопротивление оказывает шунтирующее действие на сопротивление нагрузки предыдущего каскада и резко снижает усиление этого каскада по напряже1шю и мощности.

В схеме с общим эмиттером, показанной на рис. 10.9, б, входной сигнал также прикладывается к выводам эмиттера н базы, а источник питания коллектора включен между выводами эмиттера и коллектора. Таким образом, эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей.

Основной особенностью схемы с общим эмиттером является то, что входным током в ней является не ток эмиттера, а малый по величине ток базы. Выходным током в этой схеме, как и в схеме с общей базой, является ток коллектора. Следовательно, коэффициент прямой передачи тока для схемы с общим эмиттером равен

Найдем соотношение между р и а. Для этого воспользуемся равенством Д/б = Д/э- Дк и подставим его вместо Д/б в формулу (10.15)

А/к А/к

Д/ Д/э - Д/к; Д/

Д-э I

Уч]1тьшая, что -г- = -, получим дк "

а

(10.16)

Если, например, а = 0,98, то р = J = 49. Таким образом,

в схеме с общим эмиттером можно получить коэффициент прямой передачи тока порядка нескольких десятков.

Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером значительно больше, чем в схеме с общей базой. Это следует из очевидного



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [ 57 ] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

0.0011