2) Схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель).

С хема с общим коллектором (ОК) обладает высоким входным сопротивлением при малом выходном сопротивлении. Коэффициент усиления по напряжению К_U равен 1. Фаза выходного сигнала совпадает с фазой входного сигнала, следовательно, выходной сигнал полностью повторяет форму входного сигнала (отсюда название – эмиттерный повторитель). Служит для согласования низкого выходного сопротивления источника сигнала с малым входным сопротивлением предварительного усилителя. Т.е., разместив эмиттерный повторитель между источником сигнала и предварительным усилителем, мы тем самым повышаем входное сопротивление общего усилителя, что повышает эффективность его работы.

h – параметры транзистора

Т ранзистор можно представить в виде некого четырёхполюсника, имеющего пару входов и пару выходов. Примем за входные параметры 4-полюсника входной ток I₁ и входное напряжение U₁. Выходными параметрами будут служить выходной ток I₂ и напряжение U₂.

Считаем независимыми параметрами I₁ и U₂, зависимыми – U₁ и I₂. Зависимые параметры можно представить как функции независимых:

Продифференцировав данные функции, получим

Принимая во внимание малость приращения U₁ и I₁, и обозначив:

получим следующие выражения:

Параметры h_ij мы можем найти по специальным справочникам или вычислить по входным и выходным характеристикам. Физический смысл параметров h:

h₁₁ – входное сопротивление транзистора при U₂=0 (в режиме короткого замыкания (КЗ) на выходе);

h₁₂ – коэффициент обратной связи по напряжению при I₁=0, т.е. в режиме холостого хода (ХХ) на входе;

h₂₁ – коэффициент усиления по току в режиме КЗ на выходе;

h₂₂ – выходная проводимость транзистора в режиме холостого хода на входе.

Определение рабочей области транзистора по выходной характеристике

Д ля повышения эффективности усилительных свойств транзистора необходимо повышать рабочие значения токов и напряжений. Однако это превышение должно быть меньше на 25%, чем максимально допустимые значения данных параметров, указанных в справочной литературе. Превышение максимально допустимого значения напряжения U_{max доп} приводит к электрическому пробою; максимально допустимого значения тока – к тепловому пробою; максимально допустимой мощности – сначала к электрическому, а затем к тепловому.

Наиболее экономичным с точки зрения затрат энергии является ключевой режим работы транзистора, так как рабочая точка (см рис.) проходит по нагрузочной прямой почти мгновенно, и допускается превышение максимально допустимых значений в 1,52 раза, а так как мощность рассчитывается по формуле , то в крайних точках рассеивание мощности, а следовательно, и потерь энергии происходить не будет.

Униполярные (полевые транзисторы)

Полевой транзистор с p-n-переходом.

С – сток;

И – исток;

З – затвор.

Принцип действия полевого транзистора с p-n-переходом основан на изменении сечения канала и тем самым его сопротивления от запирающего напряжения на p-n-переходе. Канал выполняется из полупроводника с высоким удельным сопротивлением за счёт малой концентрации примеси. Затвор – наоборот – с высокой концентрацией примеси в полупроводнике.

При подаче запирающего напряжения на затвор p-n-переход углубляется в область канала и тем самым увеличивает его сопротивление, следовательно ток от истока к стоку снижается.

За счёт увеличения разности потенциалов между затвором и стоком происходит искривление формы p-n-перехода к области стока.

В силу большой площади затвора ёмкость между затвором и каналом достигает ~ 10-20 пФ и эта ёмкость на высоких частотах оказывает шунтирующее действие на входной сигнал, поэтому полевой транзистор является низкочастотным (НЧ) транзистором.