1.2. Әр түрлі режимдегі транзисторлар.

Биполярлы транзисторлар р-п-р типті ауысуымен жұмыс істеу принципіне қарай бірнеше режимде жұмыс атқарады. Негізгі режимі ретінде активті режимді атап өтуге болады. Бұл режимде эмиттерлі өтпе ашық күйде,ал коллекторлы өтпе жабық болады.Мұндай режимде жұмыс атқаратын транзисторлар күшейткіш схемаларда қолданылады. Келесі режимі инверсивті режим. Бұл режимде керісінше коллекторлы өтпе ашық болады да, эмиттерлі өтпе жабық болады. Қанығу режимі-бұл режимде қос өтпе де ашық болады. Биполярлы транзисторлардың тағы бір түрі симметриялы транзисторлар. Симметриялы биполяр транзисторлардың да үш түрлі жалғану сұлбасы бар: 1.2.3-суретте осы симметриялы биполярлы транзисторлардың схемалық жалғасу сұлбалары көрсетілген.

Екэ

1.2.1-сурет ортақ эмиттерлі, ортақ базалы, ортақ коллекторлы.

Биполярлы транзисторлардың кез - келген режимде жұмыс атқарғандағы, транзисторларда өтетін процесстерге мән берейік. Бұл процесстерге сипаттама беру үшін ең қарапайым жазық, бір текті биполяр транзистордың моделін қолдануға болады.

Бұл модель бойынша транзистордағы р-п өтпе жазық болып келеді және мұндағы тасымалдаушы зарядтардың кординатасы х кординатына ғана тәуелді. Мұндай модельді қолдану биполярлы транзисторлардың шынайы моделін қолданудан гөрі тиімдірек. Себебі шынайы модельде базаның көлденең қимасының ауданы өтпенің қимасының ауданынан көп ретте кіші болып келгендіктен, мұндағы процесстерді анықтау қиынға соғады. Схемада көрсетілген біртекті модель ортақ базалы жалғанып тұр.

Сыртқы ток көздерінен транзисторға U_эб және U_кб тұрақты кернеуден ток беріледі.

Мұндағы: Uэб<0

Uкб>0

кернеулер эмиттерлі өтпенің ашық және коллекторлық өтпенің жабық болуын қамтамасыз етеді. Яғни бұл біртекті биполярлы транзистордың жұмысы активті режимге сәйкес келеді. Ашық эмиттерлі өтпеден негізгі

заряд тасымалдаушылар ағыны тасымалданады. Бұл тасымалдану процесі эмиттерлі өтпедегі кернеуге байланысты болады. Диффузия құбылысының нәтежесінде бұл ағын база арқылы коллекторлы өтпеге беріледі.Яғни кемтіктер мен электрондар ағыны рекомбинациялық әсерге түседі.Осы коллекторға жеткен электрондардың ағыны, коллекторлы өтпенің кернеуінен байланысты емес, себебі бұл өтпеде электрондар үшін потенциялдық барьер жоқ. Сонымен біртекті биполяр транзистордың активті режиміндегі эмиттерден коллекторға дейінгі жолын электрондардың өтпелі тогы реттейді. і_э және і_к. Осы режимдегі электрондар ағыны мен коллектордың тогы кіріс кернеуін басқарады, және сыртқы кернеуге тәуелсіз деуге болады. Міне егер транзистор осындай режимде жұмыс атқарса, онда мұндай транзисторларды сигналдарды күшейту үшін қолдануға болады. Транзистордан тұратын қарапайым күшейткіш каскадтың сұлбасы 1.2.4- суретте көрсетілген.

1.2.2-сурет.Қарапайым күшейткіш каскадтың сұлбасы

1.3. Биполяр транзисторлы күшейткіштер.

Әртүрлі технологиялық қондырғыларға өнеркәсіптік электрониканың элементтік құраушы бөлігі болып табылатын күшейткіштер кеңінен қолданылады. Күшейткіштер деп кірісіне әлсіз электрлік сигнал беру арқылы шығысына оның өзгеру заңдылығын қайталайтын және одан әлдеқайда қуатты сигнал алуға болатын құрылғыларды айтады. Күшейткіш параметріне қарай күшейткіштер кернеулік, токтық және қуаттық болып бөлінеді.

Өте әлсіз сигналдарды күшейту үшін бірнеше күшейткіштік сатыдан тұратын күшейткіштер қолданылады. Бір сатылы күшейткіш күшейткіштік каскад деп аталады. Қазіргі кернеулік күшейткіштер кернеуі 10000000В әлсіз сигналдарды күшейтуге мүмкіндік береді. Күшейткіштердің негізгі параметрлеріне токты, кернеуді және қуатты күшейту коэффицентері мен кіріс және шығыс кедергілері ал негізгі сипаттамаларына күшейту коэффицеииерінің амплитудадан және жиіліктен тәуелділіктері жатады. Транзисторың үш түрлі жалғану сұлбасы сәйкесті биполяр транзисторлы күшейткіштердің де үш түрлі сұлбасы болады. Олар параметрлерінің көрсеткіштеріне қарай қолданылады.

1.3.1-сурет.Эмиттері ортақ күшейткіш каскадтың қарапайым сұлбасы көрсетілген.

Мұндағы С1 конденсатор көрек көзінен сигнал көзіне тұрақты токты өткізбейді және транзистордың кірісінің сигналмен қысқа тұйықтауды сақтайды. Жүктеменің бір ұшы С2 конденсаторы арқылы коллектормен жалғанады да,ал екінші ұшы кіріс және шығыс тізбектердің ортақ нүктесімен қосылады. С2 конденсаторы жүктеме тізбегіне коллектор тогының айнымалы құраушысын ғана өткізу үшін ғана керек.

Кіріс сигнал жоқ кезде коллектор тізбегімен коллектор тогы жүреді. Бұл токтың шамасы көрек көзінің ЭҚК-не,кедергісіне және базаның тогына байланысты анықталады. Қорек көзі резистор және коллектор - эмиттер бойында Кирхгофтың екінші заңы бойынша анықталады. Кіріс сигнал жоқ кездегі күшейткіш каскадтың жұмыс режимі тыныш режимі деп аталады. Каскадтың тыныш режимінде электрлік күйінің теңдеуі және нүктелері арқылы өтетін түзудің теңдеуі болып табылады. Бұл түзуді тұрақты ток бойынша жүргізілген жүктемелік түзу деп атайды.

Транзистордың шығыс сипаттамасы мен жүктемелік түзуді бір координаттар жүйесіне тұрғызып, базалық токтың әртүрлі мәндерін табуға болады.

Транистордың тыныш режиміндегі базалық токты, яғни шығыс сипаттамалар жиынтығының және сипаттаманың қанығу үрдісіне сәйкесті бөлігінің ортасында жататындай етіп таңдап алады. Бұл нүктені тыныштық нүктесі деп атайды.