Транзистор як активний чотирьохполюсник

Чотирьохполюсникомназивають частину електричного кола, що розглядається по відношенню до будь-яких двох пар її затискачів: на рис.57 1 – вхідні затискачі, 2 – вихідні.

Рис. 57

У відповідності до джерел живлення, чотирьохполюсники бувають активними та пасивними. Якщо чотирьохполюсник містить джерело енергії, тобто може підсилювати потужність електричних коливань, він активний, інакше – пасивний.

Транзистор являє собою активний нелінійний чотирьохполюсник, для якого, згідно теорії чотирьохполюсників, можна записати як

,

де – h-параметри транзистора, а про саму систему кажуть , що вона записана у виглядіh-параметрів.

Кожен з h-параметрів має фізичний зміст.

Параметр – це величина вхідного опору транзистора при короткому замиканні на виході,

Параметр це коефіцієнт зворотного зв’язку, що дорівнює відношенню вхідної напруги до вихідної при розімкнутому вхідному колі,

Параметр – це коефіцієнт підсилення по струму, що визначається як співвідношення вихідного струму до вхідної при короткозамкненому виході,

Параметр – це вихідна провідність транзистора при розімкнених вхідних затискачах,

Температурні та частотні властивості транзистора

Діапазон робочих температур транзисторів такий, як і у напівпровідникових діодів, оскільки він обумовлений властивостями р-n-переходів. На роботу транзисторів істотно впливає нагрівання і менш істотно – охолодження. Транзистори, що використовуються в різноманітній апаратурі, можуть нагріватися від навколишнього середовища, від зовнішніх джерел теплоти, (наприклад від розташованих поруч нагрітих деталей), і від струмів, що протікають через сам транзистор.

При підвищенні температури змінюються: опори емітера, колектора і бази, струми (особливо зворотній струм р-n-перехода), вихідні характеристики,h-параметри і, відповідно, підсилювальні властивості транзистора.

Температурні властивості схеми зі спільною базою

Рис.58

Нагрівання транзистора, включеного в схемі зі СБ, призводить до збільшення струму І_КБ0(зростає вдвічі при збільшенні температури на 10⁰С), що в свою чергу викликає зсув вихідних характеристик і зміну їхнього нахилу (на рис. суцільними лініями вказані характеристики при температурі 20⁰С, а штриховими – при 70⁰С). З рис.58 видно, що характеристики незначно піднімаються. Очевидно, що положення робочої ділянки транзистора і його робочої точки при цьому зміниться незначно, отже, підсилення буде приблизно таким, як і до нагрівання – схема зі СБ є температуростабільною.

Температурні властивості схеми зі спільним емітером

Для транзистора включеного по схемі зі СЕ зворотнім струмом р-n-переходу є струм І_КЕ0. При нагріванні транзистора цей струм збільшується в декілька разів більше, ніж І_КБ0, тому вихідні характеристики значно змінюються. При цьому робоча ділянка стає значно меншою, положення робочої точки значно змінюється. Відповідно, підсилення значно зменшується і робота підсилювального каскаду буде відбуватися зі значними нелінійними спотвореннями.

Рис.59

Т.ч., схема зі СЕ має низьку температурну стабільність і досить сильно змінює свої властивості при підвищенні температури, що є її істотним недоліком у порівнянні зі схемою зі СБ.

Для забезпечення стабільності температурного режиму використовують температурну стабілізацію.