- •Компонентная база радиоэлектронных средств
- •Компонентная база радиоэлектронных средств. Методические указания к лабораторным работам/ – Одесса: Одесская национальная морская академия, 2010. – 113 с.
- •Введение
- •Лабораторная работа №1
- •Теоретические знания
- •Классификация резисторов
- •Параметры постоянных резисторов
- •Обозначение и маркировка постоянных резисторов
- •Р 1-4-0,5-10 кОм ± 1% а-б-в ожо.467.157ту
- •4. Основные конструкции постоянных резисторов
- •Методика расчета резистивного делителя напряжения
- •Контрольные вопросы
- •Теоретические знания
- •Классификация конденсаторов
- •Параметры постоянных конденсаторов
- •3 Система условных обозначений конденсаторов
- •4 Основные конструкции конденсаторов постоянной емкости
- •5 Характеристика и использование некоторых типов конденсаторов постоянной емкости
- •6 Частотные rc-фильтры
- •6.1 Rc-фильтр высоких частот
- •6.2 Rc-фильтр низких частот
- •Контрольные вопросы
- •Теоретические знания
- •2 Дроссели высокой частоты
- •3 Трансформаторы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 исследование полупроводниковых диодов
- •Лабораторная схема
- •Задание к лабораторной работе
- •Теоретические знания
- •Образование электронно-дырочного перехода
- •Вольтамперная характеристика р-п перехода
- •Полупроводниковые диоды
- •Влияние внешних факторов на вах реальных диодов
- •3.2 Классификация диодов
- •Параметры и применение исследуемых типов диодов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Исследование статических параметров биполярных транзисторов
- •Лабораторные схемы
- •Домашнее задание
- •Задание к лабораторной работе
- •Теоретические знания
- •1 Структура и основные режимы работы биполярного транзистора
- •2 Работа транзистора в активном режиме
- •3 Сравнение различных схем включения транзистора
- •4 Модель Эберса-Молла
- •5 Малосигнальные параметры биполярного транзистора
- •6 Статические характеристики биполярного транзистора
- •7 Работа транзистора в импульсном режиме
- •8 Основные параметры биполярных транзисторов
- •9 Классификация биполярных транзисторов
- •10 Система обозначений биполярных транзисторов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Исследование статических параметров униполярных транзисторов
- •Лабораторные схемы
- •Домашнее задание
- •Задание к лабораторной работе
- •Теоретические знания
- •1 Структура и принцип работы униполярного транзистора с управляющим р-п переходом
- •2 Структура и принцип работы униполярного транзистора с изолированным затвором
- •4 Малосигнальные параметры униполярных транзисторов
- •5 Основные схемы включения униполярных транзисторов и особенности их применения
- •6 Основные параметры униполярных транзисторов
- •7 Классификация униполярных транзисторов
- •8 Система обозначений униполярных транзисторов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 исследование топологии толстопленочных интегральных микросхем
- •Лабораторная схема
- •Домашнее задание
- •Задание к лабораторной работе
- •Теоретические знания
- •Основные определения
- •Классификация интегральных микросхем
- •Корпуса и маркировка имс
- •Изготовление и проектирование толстопленочных имс
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание
- •Компонентна база радіоелектроних засобів
- •65029, М. Одеса, вул. Дідріхсона, 8
- •Publish@ma.Odessa.Ua
3 Сравнение различных схем включения транзистора
Основные схемы включения биполярного транзистора приведены на рис.5.3.
Для анализа этих схем вводят понятие коэффициента усиления транзистора по току КI, по напряжению КU и по мощности КР:
, ,(5.13)
Часто используют аналогичные параметры в логарифмических единицах, которые называются децибел:
, ,(5.14)
Схема включения транзистора с общей базой характеризуется самым низким входным и самым высоким выходным сопротивлениями. Усиление входного сигнала происходит по напряжению и по мощности, однако эта схема не усиливает входной сигнал по току, что было рассмотрено в разделе 2. Однако эта схема обладает хорошими частотными характеристиками и позволяет наглядно раскрыть физику работы транзистора.
Схема с общим коллектором характеризуется самым высоким входным и самым низким выходным сопротивлениями. Усиление входного сигнала происходит по току и по мощности, однако эта схема не усиливает входной сигнал по напряжению, поэтому такую схему включения широко используют как буферный каскад для согласования высокого выходного сопротивления предыдущего каскада с низким входным сопротивлением последующего каскада.
Схема с общим эмиттером обладает наиболее оптимальными параметрами по входному и выходному сопротивлению. Кроме того, в этой схеме усиление входного сигнала происходит как по току, так и по напряжению. Вследствие этого схема включения транзистора нашла широкое применение в транзисторной технике.
В таблице 5.5 приведена сравнительная характеристика схем включения биполярного транзистора.
Таблица 5.5 – Сравнительная характеристика различных схем включения транзистора
Схема включения |
КI |
КU |
КР |
RВХ, Ом |
RВЫХ, Ом |
Примечание |
с ОБ |
≤1 |
до 1000 |
до 1000 |
до 100 |
до 100 000 |
ВЧ усилители |
с ОЭ |
10…500 |
>100 |
до 10 000 |
до 1000 |
до 5000 |
Усилители |
с ОК |
10…100 |
≤1 |
до 100 |
(10…100)·103 |
100…1000 |
Буферные каскады |
Рассмотрим основные характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером в активном режиме.
Так как ток коллектора равняется:
, (5.15)
где ІКО – обратный ток коллектора,
а ток эмиттера равняется:
, (5.16)
то получаем зависимость тока коллектора (выходного тока) от тока базы (входного тока) в виде:
. (5.17)
Или с учетом (11.11):
. (5.18)
Для анализа работы транзистора с переменным сигналом используют понятие дифференциального коэффициента передачи базового тока
, (5.19)
который связан со статическим коэффициентом передачи как
. (5.20)
Входное сопротивление биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером достаточно большое и определяется, в основном, динамическим входным сопротивление эмиттерного перехода (rБЭ).
Коэффициент усиления по напряжению транзистора равняется
, (5.21)
где RH– сопротивление нагрузки коллектора.
Коэффициент усиления по току транзистора равняется
, (5.22)
Выходное сопротивление транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, не высоко и примерно равняется сопротивлению резистора нагрузки RH, включенного в коллекторную цепь.
Таким образом, схема включения транзистора с общим эмиттером обеспечивает усиление сигнала, как по току, так и по напряжению