18. Транзисторлардың әрекеттену ұстанымдары және жұмыс істеу режимдері.

Транзистордың әр р-n-ауысуына тура және кері кернеу берілу мүмкін.  Осыған орай, транзистордың төрт жұмыс істеу режимі болады:

 - болшектеу режимі – екі ауысуына кері кернеу беріледі;

- байыту режимі – екі ауысуына тура кернеу беріледі;

- активті режимі – эмиттердік ауысуына тура кернеу беріледі,ал коллекторлық ауысуына кері кернеу беріледі.

- инверстік режимі – эмиттердік ауысуына кері кернеу беріледі, ал коллекторлық ауысуына тура кернеу беріледі.

19. Қосу сұлбалары, негізгі сипаттамалары мен параметрлері.

20. Екі өткелді және интегралды транзисторлардың математикалық моделдері.

Енді транзистордың схемадағы әрекет ету парқын қарастыралық.

n-р-n құрылымды транзистордың эмиттер-база өтпесіне тура кернеу бергенде (сурет 4.1) Uбэ кернеу көзі тудырған электр өрісінің эсерінен электрондар эмиттепден базаға қарай, ал кемтіктер базадан эмиттерге қарай қозғалысқа келеді. База акцепторлық қоспасы аз шала өткізгіштен жасалатындықтан, электрондардың азғана бөлігі кемтіктермен рекомбинацияға түсіп базаның тогын (Iб) құрайды. Қалған негізгі бөлігі, электрондардың диффузиялық еркін жүгіріп өту аралығының ұзындығы базаның енінен артық болатындықтан коллектор –база өспесіне жетеді. Бұл жерде олар Uкэ кернеу тудыратын электр өрісінің әсерінен одан әрі қозғалып коллектордың тогын (Iк) түзеді. Егер эмиттер-база өтпесіне берілетін кернеуді көбейтсе, онда өтпенің кедергісі азаяды да коллекторға жететін электрондардың саны көбейеді, яғни коллектордың тогы артады. Ендеше эмиттер – база өтпесінің кернеуін өзгерте отырып, коллектордың тогын азайтуға не көбейтуге болады, яғни коллектордың тогын реттеп отыруға болады.

Сурет 4.1 - n-p-n құрылымды транзистордағы кернеулер мен токтар

Сұлбадан көрініп тұрғандай, эмиттердің тогы база мен коллектордың токтарының қосындысына тең: І_э=I_б+І_к (4.1)

мұндағы I э , Iб , Iк - сәйкесінше эмиттердің, базаның, коллектордың токтары.

Базаның тогы өте аз болатындықтан (эмиттердің тогының 3-8%-дай ғана), эмиттер мен коллектордың токтары шамалас болады, яғни І_э ≈ І_к

Егер транзисторды төтрбұрышты деп қарастырса, онда оның электрлік күйін кірмелік және шықпалық токтары мен кернеулері арқылы, яғни базаның тогы I_б мен кернеуі U_б және коллектордың тогы I_к мен кернеуі U_к арқылы сипаттауға болады. Осы төрт шаманың екеуін тәуелсіз деп есептесе, қалған екеуін жаңағы екі тәуелсіз шама арқылы өрнектеуге болады. Базаның тогының өсімшесі ∆І_б мен коллектордың кернеуінің өсімшесін ∆U_б тәуелсіз шамалар деп алса, онда төртбұрыштының теңдеулері бойынша базаның кернеуінің өсімшесі ∆U_б мен коллектордың тогының өсімшесі ∆І_б үшін мынадай теңдіктер жазуға болады:

∆U_б = h₁₁∆І_б + h₁₂∆U_к (4.2)

∆I_к = h₁₂∆І_б + h₂₂∆U_к (4.3)

Бұл теңдіктердегі h_11, h_12, h_21, h₂₂ коэффициенттері транзистордың h-параметрлері деп аталады.

Егер коллектордың кернеуінің өсімшесін 0–ге тең деп алса (∆U_к=0), яғни коллектордың кернеуі тұрақты болса (∆U_к=const). онда (4.2) теңдігінен h₁₁ параметрінің транзистордың кірмелік кедергісі (кірер ұштары арқылы өлшенген) екені анықталады:

(4.4)

ал базаның тогының өсішесін 0-ге тең деп алса (∆І_б=0), яғни базаның тогы тұрақты болса (∆І_б=const), онда h₁₂ параметрі

(4.5)

h₁₂ параметрі транзистордың кірмелік кернеуінің өсімшесінің оның шықпалық кернеуінің өсімшесіне қатынасын көрсететіндіктен, оны кері байланыс коэффициенті деп атайды. Бұл параметр кірмелік кернеудің өзгерісіне шықпалық кернеудің қаншалықты өзгерісі сәйкес келетінін көрсететін салыстырмалы шама.

Транзистордың шықпалық кернеуінің өсімшесінің кірмелік кернеуінің өсімшесіне қатынасын кернеудің беріліс коэффициенті деп атайды:

(4.6)

Ендеше транзистордың h₁₂ параметрі кернеудің беріліс коэфициентіне кері шама, яғни

(4.7)

Транзистордың шықпалық тогының өсімшесінің ∆І_к кірмелік тогының өсімшесіне ∆І_б қатынасын токтың беріліс коэффициенті (β) деп атайды:

(4.8)

Биполяр транзисторларда токтың беріліс коэффициенті шамамен 50..100 аралығында жатады.

Егер коллектордың кернеуінің өсімшесін 0-ге тең деп алса (∆U_к=0), яғни коллектордың кернеуі тұрақты болса (∆U_к=const), онда (4.3) теңдігінен h₂₁ параметрінің токтың беріліс коэффициенті екенін көруге болады:

(4.9)

ал базаның тогының өсімшесін 0- ге тең деп алса (∆І_б=0), онда h₂₂ параметрі :

(4.10)

транзистордың шықпалық кедергісінің R_ш (шықпалық ұштары арқылы өлшенген) кері шамасы, яғни транзистордың шықпалық өткізгіштігі болып табылады. Транзистордың h-параметрлері оның кірмелік және шықпалық сипаттамаларынан анықталады.