3 Стандартных схемы включения биполярного транзистора
Схема включения с общей Б.
Электрод Б соединяется через источник питания и с Э, и с К.
активный режим включения npn транзистора.
Т.е отсутствует усиление по току.
Каждая электронная схема характеризуется входным сопротивлением. Это очень существенный момент потому, что, когда мы соединяем какие-то электронные каскады между собой, обязательно входное сопротивление следующего каскада должно быть согласовано с выходным сопротивлением предыдущего каскада.
Напряжение предыдущего каскада перераспределяется между выходным и входным сопротивлением.
По определению
– дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода (составляет в зависимости от режима включения от десятков Ом до десятков кОм, при номальном режиме работы это будут десятки Ом, т.е. это очень маленькое сопротивление). Сопротивление Э близко к 0 потому, что концентрация носителей высокая.
Схема с общей Б не дает усиление по току и имеет маленькое входное сопротивление.
Схема с общим Э.
В данном случае
Обратим внимание на соотношение тока э к току б
– коэффициент передачи тока Б.
Входное сопротивление схемы с общим Э в β раз больше входного сопротивления схемы с общей Б.
Коэффициент усиления по току
Схема с общим К.
В данном случае Э, через сопротивление нагрузки и Б через входную цепь соединены непосредственно с К.
Напряжение на открытом p-n переходе Б – Э очень маленькое.
Усиления по напряжению в схеме с общим К нет.
Такое включение называется эмиттерным повторителем.
По определению
RH может быть довольно большим сопротивлением.
Схема с общим К характеризуется отсутствием усиления по напряжению и очень большим входным сопротивлением. По этой причине ее очень часто используют для согласования каскадов между собой. Если у какого-то каскада маленькое входное сопротивление перед ним ставится эмиттерный повторитель. Он не вредит напряжению, а сопротивление увеличивает значительно.
Простейший усилитель напряжения.
Схема с общим Э. pnp транзистор.
Е – напряжение источника питания.
Нужно выбрать условия так, чтобы рабочая точка приходилась примерно на середину рабочей нагрузочной прямой.
Когда на вход ничего не подается
Переход Э – Б должен быть открыт, т.е ток через преход Э – Б должен быть достаточно большим, т.к. дифференциальное сопротивление тем меньше, чем больше ток.
Чтобы правильно выбрать рабочуу точку, нужно подобрать правильное соотношение напряжения питания и сопротивления нагрузки.
IK0– средний коллекторный ток (можно найти в справочнике). Для обычных маломощных транзисторов это порядка 0,1 мА. Если течет такой ток, то сопротивление перехода Э – Б довольно маленькое.
Если мы добились того, что рабочая точка попадает в середину нагрузочной прямой, мы подаем маленькое напряжение сигнала, и этому маленькому напряжению сигнала соответствует на характеристике конкретный диапазон токов. Входной сигнал небольшой амплитуды соответствует большой амплитуде изменения тока. Большая амплитуда изменения тока соответствует довольно большому диапазону изменения напряжения на выходе. Т.е. с помощью маленького сигнала мы управляем большим сигналом.
Коэффициент усиления по напряжению:
Нарпимер: Е = 5 В., формула 28 порядка 1 мА. Получается RK примерно 2,5 кОм, RЭК – 25 Ом. Такая схема будет усиливать по напряжению в тысячу раз.
Реальная схема сложней этой схемы.
Допустим в К стоит 2,5кОм, а в Э 250 Ом. Коэффициент усиления будет равен 10. Он будет меньше, но зато он будет определяться только номиналами этих сопротивлений, которые можно задавать достаточно точно.
Ключевой режим и быстродействие б/п транзисторов
Транзисторный ключ – устройство, которое при подаче на него резкого перепада сигнала в выходной цепи также дает достаточно резкий перепад сигнала. В данном случае идет речь о другом режиме работы транзистора. Нас не интересует коэффициент усиления.
Это является важной задачей как в слаботочной электронике, для формирования последовательности сигналов, так и для аналоговой электроники.
Простейший транзисторный ключ
Подаем прямоугольный сигнал, на выходе тоже получаем прямоугольный сигнал.
