Короткі теоретичні дані

Біполярний транзистор – напівпровідниковий прилад, який складається із трьох областей з черегуючими типами електропровідності, який придатний для підсилення потужності.

У біполярних транзисторах струм визначається рухом носіїв зарядів двох типів: електронів та дірок.

Біполярні транзистори прийнято підрозділяти на групи за діапазоном межових частот та максимальних потужностей, які розсіюються на колекторному переході та які визначають навантажувальну здатність транзистора: низькочастотні , середньочастотні , високочастотні , НВЧ , малої потужності , середньої потужності , великої потужності .

Для виготовлення транзисторів використовують германій, кремній, арсенід галію та інші напівпровідникові матеріали.

У біполярних транзисторів середній шар називають базою (Б); навантажувальний шар, який є джерелом носіїв зарядів (електронів чи дірок) – емітером (Е), другий зовнішній шар – колектором (К). Він приймає носії зарядів, які надходять від емітера.

В залежності від того, який електрод є загальним для вхідного та вихідного кола, розрізнюють три схеми включення біполярних транзисторів; із загальною базою (ЗБ), із загальним емітером (ЗЕ), із загальним колектором (ЗК).

У схемі із ЗБ підсилюючий каскад має малий вхідний опір (одиниці ома) та великий вихідний опір (сотні ком). Низький вхідний опір каскаду є його значним недоліком, так як у багатокаскадних схемах цей опір виявляє шунтову дію на опір навантаження попереднього каскаду і різко знижує підсилення цього каскаду за напругою та потужністю. Схема а ЗБ застосовується при роботі на високоомне навантаження та за частотними і температурними властивостями значно краще схеми з ЗЕ.

У схемі із ЗЕ (рис. 27) підсилюючий каскад має вхідний опір у сотні ом, а вихідний - порядку десятків ом. Для цієї схеми . Малі значення струму бази і великі значення струму колектора обумовлює широке використання схеми із ЗЕ. Коефіцієнт підсилення за напругою у схемі із ЗЕ показує, на скільки змінюється напруга між колектором та емітером при зміні напруги між базою і емітером та має приблизно таку ж величину, як і для схеми а ЗБ:

Коефіцієнт підсилення за струмом (коефіцієнт передачі струму бази) у схемі із ЗЕ показує, на скільки змінюється струм колектора при зміні струму бази :

Схема має значне підсилення як за напругою так і за стрмом.

Підсилення за потужністю схеми із ЗЕ:

Дана схема широко використовується як основна для уні-версальних підсилювачів, для пристроїв кадрової та стрічкової розгортки телевізійних приймачів та інше.

У схемі із ЗК підсилюючий каскад має великий вхідний опір ( десятки і сотні кілоом), а вихідний – малий ( десятки і сотні ом). В цій схемі коефіцієнти підсилення дуже малі. Вона використовується при роботі на низькоомне навантаження від високоомного датчика та для узгодження опорів між окремими каскадами підсилювачів.

Вхідні (базові) характеристики біполярного транзистора у схемі із ЗЕ - залежність між струмами бази і напругами між базою - емітером у вхідному колі при постійних напругах між колектором та емітером:

Вихідні (колекторні) характеристики біполярного тран-зистора у схемі з ЗЕ - залежність між струмами колектора від напруг між колектором та емітером при постійних струмах бази:

Позначення літерно-цифрового коду транзисторів аналогічні напівпровідниковим діодам, крім слідуючих:

другий елемент позначення - літерний - визначає клас приладу:

транзистори біполярні – Т; транзистори польові – П; п'ятий елемент позначення - літери російського алфавіту від А до Я - визначає ділення технологічного типу на параметричні групи, наприклад, за зворотними напругами, коефіцієнту передачі струму та ін.

Наприклад, позначенні досліджуваного транзистора типу КТ 801 А відповідає паспортним даним (параметрам): кремнієвий (К), біполярний (Т), великої потужності (максимальна потужність, яка розсіюється на колекторному переході, ), середньо - частотний, призначений для виконання кадрової і стрічкової розгортки телевізійних приймачів (8), розробка (01), із зворотнім струмом колектора 10 мА при , зворотнім струмом емітера 2 мА при 2,5В, з коефіцієнтом передачі струму , з максимальним струмом колектора та з n-p-n типом переходу.