|
2.6.4.
Транзисторы
Транзисторами называются
полупроводниковые приборы на основе кристалла с двумя р-n переходами
и служащие для усиления электрических сигналов. В структуре транзистора возможно
количество переходов, отличное от двух. Транзисторы с двумя р-п переходами
называются биполярными, так как их работа основана на использовании зарядов
обоих знаков.
Полевой транзистор — полупроводниковый
прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей,
протекающим через проводящий канал, и управляемый электрическим полем. В полевом
транзисторе используются заряды одного знака.
В кристалле полупроводника
транзистора созданы три области электропроводности с порядком чередования р-n-р
или n-р-n.
Средняя область кристалла
транзистора называется базой, крайние области — эмиттером и коллектором. Переходы
между базой и эмиттером
и базой и коллектором называются соответственно эмиттерным и коллекторным.
Для обозначения величин,
относящихся к базе, эмиттеру и коллектору, применяют буквы б, э, к.
На изображении транзистора
стрелка указывает условное направление тока в эмиттере от плюса к минусу.
В зависимости от напряжений
на переходах транзистора он может работать в трех режимах.
Активный режим Получается
при напряжениях прямом на эмиттерном и обратном на коллекторном переходах.
Режим отсечки или запирания
— напряжения на обоих переходах обратные.
Режим насыщения — напряжения
на обоих переходах прямые.
Основным является активный
режим.
В схеме с транзистором
образуются две цепи — входная и выходная. Во входную цепь включается управляющий
сигнал, который должен быть усилен, а в выходную — нагрузка, на которой выделяется
усиленный сигнал.
Предельно допустимые параметры
при работе транзистора:
I к. макс — постоянный
ток коллектора;
Pк, макс — постоянная рассеиваемая
мощность коллектора;
Uкэ — постоянное напряжение
коллектор—эмиттер;
Uкэ, R — то же при определенном
сопротивлении в цепи база—эмиттер,
Uкб, макс — постоянное
напряжение коллектор—база;
Uэб, макс — постоянное
напряжение эмиттер—база;
h21э — коэффициент передачи
тока в режиме большого сигнала в схеме с общим эмиттером;
h21э — коэффициент передачи
тока в режиме малого сигнала в схеме с общим эмиттером. Коэффициент передачи
означает отношение величины сигнала на выходе к величине сигнала на входе, он
называется также коэффициентом усиления. .
Из частотных параметров
отметим:
fh21 — предельная частота
коэффициента передачи тока:
частота, на которой модуль
коэффициента передачи тока h21э. уменьшается на 3 дБ;
fгр — граничная частота
коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером: частота, на которой h21э
равен 1.
Статические параметры транзистора
— параметры, определяемые при постоянном напряжении на всех его электродах.
Параметры некоторых биполярных
транзисторов приведены в табл. 2.16.
Таблица
2. 16 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Схемы включения
транзисторов разделяются в зависимости от того, какой электрод транзистора является
общим относительно входного и выходного переменных напряжений. В соответствии
с этим схемы называются схемами с общим эмиттером — ОЭ, общей базой — ОБ, общим
коллектором — ОК Схема ОЭ является более распространенной, так как дает наибольшее
усиление по мощности. Данные схемы включения транзисторов приведены на рис.
2. 3.
Рис. 2.
3. Схемы включения транзисторов
а.)
с общим эмиттером; б) с общей базой; в) с общим коллектором. ИС
— источник сигнала, подаваемого на вход транзистора, Uвх, Uвых — входное и выходное
напряжения сигнала, Uбэ, Uбк, Uкэ — напряжения между базой и эмиттером, базой
коллектором, коллектором и эмиттером, iб,iэ,iк- токи базы, эмиттера и коллектора,
E1, Е2 — источники питания, С1, С2, — конденсаторы большой емкости, сопротивление
которых для переменного сигнала является малым и через которые коллектор по
переменному току замкнут, являясь в схеме общим.
| 
