2. Схемы с характеристикой n-вида

Управляемая напряжением схема последовательного включения транзисторов. Двухполюсник рис. 3.7 обладает JV-образной характе­ристикой. При нулевом входном напряжении транзисторVT1 закрыт, а второй транзистор открыт источником напряжения. В цепи базы транзисторыVT2 течет ток. определяемый резисторамиR2 иR3. При увеличении входного напряжения начинает протекать ток_гкото­рый проходит через резисторR4 и транзисторVT2. Дальнейшее увеличение входного напряжения открывает транзисторVT1. С от­крыванием транзистораVT1 закрывается транзисторVT2. В резуль­тате входной ток уменьшается.

Схема с параллельным включением транзисторов. При входном напряжении меньше 2 В (рис. 3.8) открыт транзистор VT1. Через него протекает ток, который определяется резисторомR1. При вход­ном напряжении больше 2 В открывается транзисторVT2. который уменьшает напряжение на базе транзистораVTJ и тем самым умень­шает ток, протекающий через него. При напряжении на входе более 9 В транзисторVT2 находится в насыщении. Ток в схеме опреде­ляется резисторамиR3 иR4.

Схема усилителя постоянного тока. При малых напряжениях на входе (рис. 3.9) транзистор VT1 закрыт. Входное напряжение пол­ностью приложена к базе транзистораVT2. Через этот транзистор протекает токI_э=U_вx/R₅. С увеличением напряжения ток увеличи­вается почти пропорционально входному напряжению. Когда входное напряжение достигает 4 В, начинает открываться транзисторVT1. Коллекторный ток этого транзистора уменьшает напряжение в базо­вой цепи транзистораVT1, и входной ток уменьшается. Уменьшение тока наблюдается до тех пор, пока транзисторVT1 находится в ли­нейном режиме. При напряжении на входе 9 ВVT1 переходит в ре­жим насыщения. Дальнейшее увеличение тока определяется общим активным сопротивлением всей схемы.

Рис. 3.7

Рис. 3.8

Лямбда-диод.Устройство (рис. 3.10) состоит из двух полевых транзисторов разной проводимости. ТранзисторVT1 имеет канал типаn, а транзисторVT2 — типар. При нулевом напряжении на затворе,,оба транзистора проводят. В схеме они включены в цепь ООС последовательно по отношению один к другому. Можно счи- тать, что в исток транзистораVT1 включено переменное сопротивле­ние. Протекающий через транзисторVT1 ток создает на транзистореVT2 падение напряжения, закрывающее транзисторVT1. В свою очередь сопротивление транзистораVT2 меняется ,в зависимости от падения напряжения-на транзистореVT1. Таким образом, с увеличе­нием протекающего тока транзисторы стремятся закрыться. Когда падение напряжения на транзисторах достигнет уровня отсечки, про­текающий ток будет близок к нулю.

На графике рис. 3.10, а показаны характеристики для двух тран­зисторов, которые отличаются напряжением .отсечки. Для транзисто­ра КП103К напряжение отсечки равно 4 В, а для КП103Л — б В. У транзистора КПЗОЗ напряжение отсечки составляет 8 В. Для изменения наклона отрицательного участка характеристики можно включить между истоками транзисторов резистор. Семейство вольт-амперных характеристик можно реализовать при включении вместо постоянного резистора полевого-транзистора (показано на схеме и графике рис. 3.10,6).

Схема с вольт-амперной характеристикой, управляемой током.Приведенная на рис. 3.11 схема позволяет получить управляемое отрицательное сопротивление. Управление осуществляется по базе транзистораVT1. Коллекторный ток транзистораVT1 зависит от базового тока смещения. РезисторR совместно с транзисторамиVT2 я VT3 управляют базовым током. При увеличении напряжения на коллекторе транзистораVT1 увеличивается ток, протекающий через цезисторR. Этот ток поступает в базу транзистораVT2. Коллектор­ный ток транзистораVT2 уменьшает базовый ток транзистораVT1. С уменьшением сопротивления резистора R скорость уменьшения коллекторного тока транзистораVT1 возрастает, что видно при срав­нении графиков на рис. 3.11,6 и в.

Рис. 3.9

Рис. 3.10

Схема с ООС. Устройство, схема которого приведена на рис. 3.12, имеет N-образную вольт-амперную характеристику. Воз­растающий участок этой характеристики формируется транзистором VT1. При напряжении на входе меньше 3 В транзисторVT1 нахо­дится в открытом состоянии. По мере увеличения напряжения на входе транзисторVT2 переходит в проводящее состояние, что вызы­вает уменьшение напряжения на его коллекторе. ТранзисторVT1 закрывается. Когда оба транзистора в проводящем состоянии, фор­мируется участок характеристики с отрицательным сопротивлением (рис. 3.12,6).

Схема с ограничителем тока. При входном напряжении (рис. 3.13) меньше 1 В транзистор VT2 находится в открытом со­стоянии. Через него протекает максимальный ток, определяемый вы­ражениемEh_21Э/(R₁+R₂), гдеh_21Э2 — коэффициент передачи тран­зистораVT2. Когда напряжение, достигнет значения, необходимого для открывания транзистораVT1, транзисторVT2 закрывается. На вольт-амперной характеристике образуется падающий участок. При напряжении на входе 1»5 В транзисторVT1 полностью откроется и весь ток схемы определится сопротивлениями резисторовR1 иR2. Если включить параллельно транзистору стабилитрон с напряжением стабилизации 4,5 В, те при входном напряжении 4,5 В ток резко воз­растет.

Рис. 3.11

Рис. 3.12

Рис. 3.13

Рис. 3.14

Рис. 3.15

Схема на ОУ. Операционный усилитель с ПОС (рис. 3.14) через резистор R1 обладает участком с отрицательным дифференциальным сопротивлениемr=R1R2/R3. На этом участке соблюдается хорошая линейность. Размах участка определяется напряжением насыще­ния ОУ.

Комбинированная схема. В исходном состоянии, когда входное напряжение схемы (рис. 3.15) минимально, полевой транзистор об­ладает максимальной проводимостью. С увеличением напряжения Uп на выходе ОУ образуется напряжение, которое стремится закрыть транзистор. По достижении напряжения отсечки полевой транзистор полностью закрывается. Весь ток входной цепи будет течь через ре­зисторыR1 иR2. Момент закрывания полевого транзистора можно регулировать напряжением по неинвертирующему входу ОУ. Кроме того, если увеличить отношение сопротивлений резисторовR?IRi, то можно уменьшить входное напряжение, при котором транзистор за­кроется. Для защиты полевого транзистора от больших положитель­ных управляющих напряжений служит цепочкаR3, VD,