Параметры пт

Крутизна- показывает управляющее действие затвора, т.е. степень влияния на стоковый ток напряжения на затворе S = ΔI_C/ΔU_ЗИ при U_СИ = const

Внутреннее сопротивление характеризует степень влияния на стоковый ток выходного напряжения R_i = ΔU _CИ / ΔI_C при U_ЗИ = const

Статический коэффициент усиления – сравнивает оба напряжения по их воздействию на стоковый ток. μ = ΔU _CИ/ ΔU_ЗИ при I_C = const; (замечание μ = R_i* S)

Достоинства: 1).Высокое входное сопротивление (10⁹ - 10¹⁵) Ом; 2). Высокие значения коэффициентов усиления тока и мощности.; 3). Высокая температурная стабильность; 4). Низкий уровень шумов; 5). Нечувствительность к радиационным излучениям.

Недостатки: 1). низкая крутизна; 2). Большая входная емкость; 3). Низкий коэффициент усиления по напряжению; 4). Чувствительность к электростатическому напряжению.

Пояснения к графо – аналитическому расчету параметров ПТ
	Параметры ПТ, полученные на основе выходных ВАХ ПТ
Рис 12. семейство стоковых и стоко-затворных хар-к МДП-транзистора с нагрузочными вертикальными прямыми и входные ВАХ, построенные на основе выходных ВАХ.

ПТ используются в усилителях, а также находят применение в качестве сенсорных датчиков, в устройствах для обнаружения скрытой проводки.

Полевой транзистор Входные и выходные вах

Рис 1	Рис 2
Рис 3	Рис 4
Рис 5	Рис 6
Структурные схемы полевых транзисторов
Рис 7	Рис 8
Рис 9	Рис 10
Рис 11	Рис 12

Тема 5. Усилительные каскады на транзисторах (ук) - кратко(схемные решения кратко)

Электронные усилительные каскады- элементы усилительных устройств Усилителями называются устройства, предназначенные для повышения мощности входного сигнала за счет энергии источника питания. Преобразование энергии в усилителях осуществляется с помощью активных компонентов – транзисторов в усилительных каскадах. Сигнал, поступивший на вход транзистора, преобразуется в выходной усиленный сигнал

.Рис 1.Взаимосвязь характеристик и сигналов в каскаде с ОЭ	а — электрическая схема; б — ток коллектора транзистора; в — выходные характеристики; г — входная характеристика; д – линии нагрузки по постоянному ВС и переменному DК току

Каскады выполняются по схемам: 1) с общим эмиттером у БТ (общим истоком у ПТ); 2) с общим коллектором у БТ (общим стоком у ПТ); 3) с общей базой у БТ (общим затвором у ПТ).

Схемотехнические решения транзисторных каскадов обеспечивают питание транзистора от одного источника, задают режим его работы и обеспечивают стабильность работы транзистора независимо от внешних условий.

Рис №2.Установление рабочих точек и каскадное включение транзисторов

а — с помощью делителя R1, R2; ,б — с помощью автоматического смещения через резистор R 6; в — с помощью двух источников питания +Е1 и -Е2; г — транзисторная цепь отрицательной обратной связи через транзистор VТ1; д — каскадное включение двух транзисторов — схема Дарлингтона; е — комбинированная схема на транзисторах с противоположными проводимостями.

Схема любого каскада состоит из источника питания, транзистора и цепей смещения, обеспечивающих режим транзистора по постоянному току (режим покоя)

Рис 3. Примеры схемных решений по фиксации (РТ) рабочей точки ( т.е. получения необходимого смещения) и температурной стабилизации режима работы транзисторов.
Схема №1 УК с ОЭ	Схема №2 УК с ОИ	Схема №3 УК с ОК
В сх1 фикс. напряжение смещения за счет резисторов делителя напряжения R1 и R2. Стаб. РТ за счет подбора RЭ	В сх2 фикс. РТ за счет подбора резисторов RИ и RЗ, обеспечивающих смещение	В сх3 режим работы по постоян-ному току обеспечивается как в сх. с ОЭ резисторами R1, R2 и RЭ.

Положение рабочей точки ( режима работы УК) осуществляется подбором величин параметров элементов электрических цепей в соответствии с различными схемными решениями ( примеры некоторых из них даны на рис 2 и 3)

Принципиальная электрическая схема усилительного каскада на биполярном транзисторе приведена на рис.3, сх1. В этой схеме транзистор включен в цепь источника питания последовательно с резисторами R_К и R_Э. Режим покоя усилителя задается входным делителем R₁—R₂ совместно с резисторами R_К и R_Э Кроме того, резисторы R₁ , R₂, R_Э стабилизируют коллекторный ток покоя при изменении окружающих условий. Стабилизация будет тем лучше, чем меньше сопротивления R₁ и R₂ и чем больше R_Э.

Резистор R_Э создает сильную отрицательную обратную связь, препятствующую изменению коллекторного тока покоя. Однако стабилизирующее действие R_Э на ток I_К проявляется и при усилении переменного сигнала, что приводит к снижению коэффициента усиления. В усилителях переменного тока это нежелательное явление исключают, шунтируя резистор R_Э конденсатором большой емкости C_Э так, чтобы его реактивное сопротивление на частоте переменного сигнала было ничтожным по сравнению с R_Э. Конденсаторы С₁ и С₂ являются разделительными. Они разделяют по постоянному току соответственно цепь источника сиг нала (C₁) и выход усилителя (С₂).

Рис №4. Режимы работы усилительного каскада.(классы усиления сигналов)
а)	б). классы усиления.
строится с помощью входной и выходной
Графическая иллюстрация дана с использованием проходной характеристики, Θ - «угол отсечки» - это половина времени на период, в течении которого транзистор открыт. Кл. А θ = 1800, Кл. В θ = 900, Кл. АВ θ = 1200, Кл. С θ < 900, Кл. D -работа транзистора в ключевом режиме

Режимы работы усилителя (по расположению рабочей точки режима покоя) делятся на классы: А, В, АВ, С и D При работе усилителя в режиме А переменный ток протекает выходной цепи в течение всего периода. От источника питания непрерывно, независимо от уровня входного сигнала, потреб-ляется одна и та же мощность, пропорциональная току в рабочей точке, КПД , низкий (рис а).

Режим В характерен тем, что ток покоя равен нулю. Ток протекает в течение полупериода. Усилитель имеет высокий КПД. Применяется в силовых устройствах. Имеет большие нелинейные искажения (рис. б).

Режим АВ имеет угол отсечки от 90 до 180°. Увеличиваете КПД по сравнению с режимом В, нелинейные искажения меньше, чем в режиме В (рис. в).

Режим С имеет угол отсечки менее 90°. Большие нелинейные искажения, но они неважны. Усилитель применяется в умножителях частоты (рис. г).

Режим D. Усилитель преобразует гармонический сигнал в импульсный (рис. д).

Рис №5. Схемы усилителей, работающих в разных режимах усиления
Сх. 4. Предварительный 2-х каскадный усилитель	Сх. 5. Оконечный 2-х тактный усилитель мощности
Работает в режиме А, как линейный усилитель напряжения. Сохраняет форму входного сигнала.	Работает в режимах В и АВ. Т1 усиливает положительную полуволну входного сигнала, Т2 – отрицательную. На выходе результаты складываются

Запомнить.

1.Схема любого каскада состоит из источника питания, транзистора и цепей смещения, обеспечивающих режим транзистора по постоянному току (режим покоя).

2.По отношению к источнику входных сигналов УК характеризуется входным сопротивлением R_ВХ, а по отношению к нагрузке – выходным - R_ВЫХ.

Запомни. Входное сопротивление УК должно быть большим, а выходное малым, т.к. это позволяет избежать шунтирования входного сигнала со стороны генератора и уменьшить влияние нагрузки на параметры усилителя. УК по сх. с ОЭ имеет относительно малое входное сопротивление и достаточно высокое выходное .Последнее приводит к уменьшению тока в нагрузке. УК с ОБ, наоборот, имеют большое входное и малое выходное сопротивления, что обеспечивает хорошую передачу мощности низкоомной нагрузкой

Каскад по схеме с ОЭ наз. усилительным, каскад с ОК наз повторителем напряжения или эмиттерным повторителем (напряжения). Название (УК с ОК) связано с тем, что коэффициент усиления по напряжению чуть менее единицы и входное напряжение по фазе совпадает с выходным.

. Эмиттерный повторитель – УК с глубокой ООС. Он имеет высокое входное и низкое выходное сопротивления, поэтому действует как трансформатор сопротивлений и широко применяется для согласования усилительных каскадов с низкоомной нагрузкой.

3.Усилительный каскад с общим эмиттером всегда инвертирует фазу входного сигнала.

4.Каскады ОЭ и ОИ наз усилителями, ОК и ОС – повторителями напряжения, ОБ и ОЗ – повторителями тока.