- •Министерство сельского хозяйства
- •Глава 4. Биполярные транзисторы………………………………..53
- •Введение.
- •Глава 1. Пассивные элементы электроники
- •1.1 Резисторы.
- •1.2. Конденсаторы.
- •1.3. Катушки индуктивности.
- •Глава 2. Полупроводниковые компоненты электронных цепей
- •2.1. Строение твердых тел
- •2.2. Электропроводность полупроводников
- •2.3. Дрейфовый и диффузионный токи в полупроводниках.
- •2.4. Полупроводниковые резисторы
- •Глава 3. Полупроводниковые диоды.
- •3.1. Электронно-дырочный переход
- •3.2. Электронно-дырочный переход при прямом напряжении
- •3.3. Электронно-дырочный переход при обратном напряжении
- •3.4. Вольтамперная характеристика p-n-перехода.
- •3.5. Пробой и емкость p-n-перехода
- •3.6. Полупроводниковые диоды
- •3.7. Стабилитроны
- •3.8. Варикапы
- •3.9. Туннельный и обращенный диоды.
- •3.10. Светодиод.
- •Глава 4. Биполярные транзисторы.
- •4.1. Устройство биполярного транзистора
- •4.2. Характеристики и параметры биполярных транзисторов.
- •4.3. Система h-параметров биполярных транзисторов
- •4.4. Схемы включения биполярных транзисторов.
- •4.4.1. Схема с общей базой
- •4.4.2. Схема с общим эмиттером.
- •4.4.3. Схема с общим коллектором.
- •Глава 5. Полевые транзисторы.
- •5.1. Полевые транзисторы с p-n-переходом.
- •5.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •(Моп-транзисторы).
- •5.3. Схемы включения полевых транзисторов.
- •Глава 6. Тиристоры.
- •6.1. Динисторы.
- •6.2.Трехэлектродные тиристоры (тринисторы).
- •6.3. Симметричные тиристоры (симисторы).
- •Глава 7. Электровакуумные приборы.
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Электронная эмиссия
- •7.3. Катоды электронных ламп
- •7.4. Электровакуумный диод
- •7.5. Триод
- •7.6. Тетрод
- •7.7. Пентод и лучевой тетрод
- •7.8. Многоэлектродные и комбинированные лампы
- •Глава 8. Газоразрядные приборы.
- •8.1. Основные разновидности электрических разрядов в газе.
- •8.2. Газоразрядные приборы.
- •Глава 9. Фотоэлектрические приборы.
- •9.1. Фотоэлектрический эффект.
- •9.2. Фоторезистор.
- •9.3. Фотодиод.
- •9.4. Оптрон (оптопара).
- •9.5. Фототранзистор и фототиристор.
- •9.6. Фотоэлектронный умножитель.
- •Глава 10. Интегральные микросхемы.
- •10.1. Общие сведения.
- •Глава 11. Проверка работоспособности радиоэлеменов с помощью мультиметра.
- •11.1. Общие сведения о мультиметре.
- •11.2. Общие сведения о проверке радиоэлементов.
- •11.3. Проверка резисторов.
- •11.4. Проверка конденсаторов.
- •11.5. Проверка катушек индуктивности.
- •11.6. Проверка низкочастотных дросселей и трансформаторов.
- •11.7. Проверка диодов.
- •11.8. Проверка тиристоров.
- •11.9. Проверка транзисторов.
- •11.10. Проверка микросхем.
- •Заключение.
- •Литература:
4.4.2. Схема с общим эмиттером.
В схеме рис. 4.4.1, б к базе транзистора относительно общего эмиттера приложены напряжения ~UBX и ЕБ. При положительном полупериоде ~UBX напряжение UБЭ=ЕБ+UBX, т. е. напряжение UБЭ увеличивается. Это вызовет увеличение IБ, а следовательно, IЭ и IК, что приведет к увеличению падения напряжения на RH, при этом выходное напряжение (напряжение на коллекторе) уменьшится. Рассуждая аналогично, можно показать, что при отрицательном полупериоде ~UBX выходное напряжение будет увеличиваться. Таким образом, в схеме ОЭ входной и выходной сигналы парафазны (сдвиг фаз между входным и выходным сигналами равен 180О).
Входным током является ток базы, выходным – ток коллектора. Так как IБ<<IК, можно сказать, что IВХ<<IВЫХ. Таким образом, в схеме ОЭ происходит значительное усиления тока.
При малых напряжениях во входной цепи токи также малы. Это говорит о том, что входное сопротивление схемы ОЭ значительно выше, чем у схемы ОБ.
Выходной ток протекает через большое сопротивление нагрузки RH, при этом в выходной цепи должны действовать напряжения, значительно превышающие входные. Таким образом, в схеме ОЭ происходит значительное усиление напряжения при высоком выходном сопротивлении схемы ОЭ (при этом оно ниже, чем у схемы ОБ).
Одновременное усиление напряжения и тока обеспечивает максимальный коэффициент усиления мощности по сравнению с другими схемами. Поскольку величины входного и выходного сопротивлений имеют приемлемые для большинства случаев значения, схема ОЭ получила наибольшее распространение при построении различных радиоэлектронных устройств на биполярных транзисторах.
4.4.3. Схема с общим коллектором.
В схеме рис. 4.4.1, в следует рассматривать взаимное действие ЕБ, ЕК и ~UBX на переход база-эмиттер. При положительном полупериоде ~UBX напряжение UБЭ=ЕБ+UBX, т. е. напряжение UБЭ увеличивается. Это вызовет увеличение IБ, а следовательно, IЭ и IК, что приведет к увеличению падения напряжения на RH, при этом выходное напряжение (теперь это напряжение на эмиттере) также увеличится. Это напряжение, появившееся под действием входного сигнала, приложено к переходу база-эмиттер в полярности, противоположной напряжению ~UBX, поэтому оно будет вызывать уменьшение IБ и выходного напряжения. В результате такого взаимодействия входного и выходного сигналов входное сопротивление схемы ОК получается очень высоким, а выходное напряжение почти равно входному (реально незначительно меньше). Выходное сопротивление в схеме ОК получается очень низким. Перечислим основные свойства последней схемы.
В схеме ОК входной и выходной сигналы синфазны.
В схеме ОК усиления напряжения не происходит.
В схеме ОК происходит значительное усиление тока.
Входное сопротивление схемы ОК очень высокое.
Выходное сопротивление схемы ОК очень низкое.
Схема ОК носит второе название «эмиттерный повторитель» и используется, как правило, для согласования источника сигнала с высоким внутренним сопротивлением и нагрузки с низким сопротивлением.
Отметим в заключение, что не любая схема обеспечивает усиление мощности сигнала.
Контрольные вопросы:
1. Какие полупроводниковые приборы называют биполярными транзисторами?
2. Как связаны постоянные токи в цепях транзистора?
3. Какие возможны схемы включения транзистора?
4. Как связаны переменные составляющие токов и напряжений в схеме включения транзистора с общей базой?
5. Какими статическими характеристиками принято определять свойства транзисторов?
6. Какими характеристическими параметрами связаны токи и напряжения на выходе транзистора?
7. Как измеряют h-параметры на низких частотах?
8. В каком направлении смещен переход база-эмиттер?
9. В каком направлении смещен переход база-колектор?
10. Как соотносятся толщина базы транзистора и длина пробега основных носителей заряда в эмиттере?
11. Когда транзистор теряет усилительные свойства?
12. Приведите схемы обозначения транзистора p-n-p и n-p-n структуры?
13. Назовите три схемы включения транзистора. Каковы их особенности?
14. Для чего нужны входные и выходные характеристики транзистора?