1. Биполярные транзисторы (определение, структура, обозначение, принцип работы)

Транзисторы – это ПП приборы, имеющие три области и три вывода и предназначенные для усиления, генерирования электрического сигнала. БТ (биполярные транзисторы) имеют два p-n- перехода, три вывода: Э (эмиттер), К (коллектор), Б (база)

При использовании транзистора в режиме усиления эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный – в обратном. Назначением эмиттерного перехода является инжекция (впрыскивание) основных носителей заряда в базовую область. При прямом смещении эмиттерного перехода количество неосновных носителей в базе вблизи него возрастает. В результате в базовой области создается диффузионный ток. Неосновные носители базы под действием ускоряющего поля втягиваются в область коллектора, что приводит к созданию в его цепи управляемого коллекторного тока.

2. Режимы работы усилителя.

Режим А

Режим А Рабочая точка – на середине прямолинейного уч-ка х-ки подачей смещения

ЕСМ ≥Umвх , а ток покоя I0 ≥ Imвых

Форма колебаний IК воспроизводит изменение сигнала входной цепи. Низкий КПД (20-30%). Ѳ=π = 1800. Применяется в маломощных каскадах с малыми нелинейными искажениями, КПД не очень важен (каскады предварительного усиления).

Режим В

Рабочая точка выбирается так, что ток покоя I0 = 0. При подаче на вход переменного сигнала положительная полуволна вызывает появление выходного тока – импульс с углом отсечки = 900 . Форма сигнала искажена – большие нелинейные искажения. Высокий КПД (60-70%). Т.к. в отсутствии сигнала IВЫХ = 0. Ѳ=π/2=900 Используется в двухтактных схемах.

Режим АВ – промежуточный между А и В.

КПД = (40-50)%. Более экономичен, чем А, и характеризуется меньшими нелинейными искажениями, чем В. 1800 ≥ Ѳ ≥ 900. Применяется в двухтактных усилителях мощности.

Режим С.

В усилителях режима С ток в выходной цепи течет менее половины периода входного сигнала. Каскад усиления при отсутствии сигнала и при его малых значениях не работает, поэтому усилитель потребляет от источника питания меньше энергии, чем в режиме В. Усилители режима С не воспроизводят весь период усиливаемого сигнала. Это искажает сигнал. Поэтому в усилителях с малыми искажениями режим С не применяется. Он нашел применение в радиопередающих устройствах.

3. Задача. Коэффициент усиления по току для схемы с общим эмиттером

К_i = 3,5, а по напряжению – К_u = 40. Определить коэффициент усиления

по мощности для этой схемы. Подсчитать его в дБ.

БИЛЕТ № 9

1. Классификация и условное графическое обозначение на схемах полупроводниковых диодов.

Классификация ппд.

1. По конструкции:

1.1. плоскостные;

1.2. точечные;

2. По функциональному назначению:

2.1. выпрямительные;

2.2. стабилитроны;

2.3. варикапы;

2.4. фотодиоды;

2.5. светодиоды;

2.6. импульсные;

2.6. туннельные.

3. В зависимости от применяемого материала:

3.1. кремниевые

3.2. германиевые.

выпрямительный стабилитрон

фотодиод варикап

светодиод

2. Двухтактный усилитель мощности с трансформаторным выходом.

Схема состоит из двух идентичных усилителей (плеч), работающих на общую нагрузку. Каждый из транзисторов со своими цепями составляет плечо каскада. Плечи должны быть электрически симметричны, т.е. транзисторы должны быть одного типа, выводы сделаны точно из середины витков входного и выходного трансформаторов. Резисторы R1 , R2 образуют делитель напряжения, обеспечивающий подачу требуемого напряжения смещения на базу транзистора. При отсутствии переменных напряжений через транзисторы протекают токи покоя Ik1 и Ik2.

Через первичную обмотку выходного трансформатора токи покоя от средней точки протекают в противоположных направлениях. Поэтому постоянные магнитные потоки, создаваемые этими токами, противоположны по знаку и результирующий магнитный поток при симметричной схеме равен 0. т.е. в сердечнике трансформатора отсутствует постоянное подмагничивание. Уменьшение габаритов, массы и стоимости.

Достоинства двухтактной схемы

• Выходная мощность двухтактного усилителя в два раза больше, чем однотактного

• Уменьшаются нелинейные искажения

• Более полно используются транзисторы в режиме А; возможность использования режимов В и АВ

• Двухтактный усилитель менее чувствителен к пульсациям напряжения на входе

• Трансформаторы двухтактной схемы проще, легче, дешевле.

3. Задача. Для биполярного транзистора коэффициент передачи тока

эмиттера а = 0,95, коллекторный ток I_к = 10 мА. Определить базовый

ток, если I_к = I_э - I_Б.