Характеристики транзисторов.

Характеристики делятся на статические и динамические.

Статическая характеристика — зависимость входных от выходных параметров при фиксированных значениях.

Для входной характеристики фиксируется выходной параметр. Для выходной — входной параметр.

По второму закону Кирхгофа Е_п = I_кR_к + U_бэ.

1. Транзистор открыт U_кэ =0 Е_п=I_кR_к  I=E_п/R_к

2. Ток базы равен нулю Е_п = I_кR_к + U_бэ. I_к=0,  Е_п = U_бэ

РТ – рабочая точка для линейного режима работы транзистора, выбирается в центре динамической характеристики транзистора.

Динамическая нагрузочная характеристика

Схемы включения транзисторов.

Существует три схемы включения транзистора:

1. Схема с общим эмиттером, когда эмиттер является общим для входной и выходной цепей транзистора.

2. Схема с общей базой , когда база является общим для входной и выходной цепей транзистора.

3. Схема с общим коллектором, (эмиттерный повторитель).

Схема с общим эмиттером

Данная схема является основной схемой включения транзистора в усилительном каскаде, так как она имеет максимальный коэффициент усиления по току, по напряжению и соответственно по мощности.

К_I = I_к/I_б

К_U =U_вых/U_вх = (I_кR_к)/(I_бR_б)

R_б1 и R_б2 сотни кОМ, обеспечивают смещение потенциала базы относительно потенциала эмиттера.

R_б – входное сопротивление транзистора, которое характеризуется сопротивлением перехода Э-Б включающее собственное сопротивление базы.

Коэффициент усиления измеряется в децибелах :

К_у = 20lgК

Пример: перевести 100 дБ в «разы»

100/20 = 5 в разах это 10⁵ раз

Коэффициент усиления по току для схемы с общим эмиттером К_у = I_к / I_б,

I_б = 0,1%I_э

К_у = (I_э – I_б)/I_б = (I_э – 0,001I_э)/ 0,001I_э = (0,999I_э)/(0,001I_э) = 999  1000 = 10³;

320 = 60 дБ - коэффициент достаточно высок

Недостатком схемы является относительно низкое входное сопротивление и относительно высокое выходное сопротивление. Входное десятки кОм, выходное сотни Ом по отношению к схеме с общим коллектором. Ещё один недостаток этой схемы - резкая зависимость эмиттерного тока от температуры окружающей среды. Для снижения этой зависимости в цепь эмиттера вводят отрицательную обратную связь по току.

Действие отрицательной обратной связи осуществляется за счёт передачи из выходной части цепи энергии в противофазе во входную. При росте температуры ток в Э. Возрастает, тем самым увеличивается падение напряжения на R_э, тем самым снижается разность потенциалов между Б. и Э., а это влечёт снижение тока Э., таким образом компенсируется рост температуры.

Ёмкость С_э необходима для исключения обратной связи по переменному току (т.е. по сигналу).

На низких частотах шунтирование конденсатором практически не сказывается вследствие его большого сопротивления согласно вышеприведенной формуле. На высоких частотах (частотах сигнала) конденсатор шунтирует сопротивление R_Э и действие отрицательной обратной связи (ООС) не сказывается.