
- •1 Пассивные элементы электрической сети
- •1.1 Резисторы
- •1.2 Конденсаторы
- •Обозначение конденсаторов
- •1.3 Индуктивность
- •2 Полупроводники
- •2.1 Основные понятия
- •2.2. Виды проводимости полупроводников.
- •2.3 Электронно–дырочный переход
- •2.4 Классификация и обозначение диодов
- •2.5 Выпрямительные диоды
- •2.6 Высокочастотные импульсные диоды
- •2.7 Импульсные диоды
- •2.8 Стабилитроны
- •2.9 Варикапы
- •2.10 Туннельные и обращенные диоды
- •2.11 Фотодиоды
- •2.12 Светодиоды (электролюминесцентные диоды)
- •3 Маломощные выпрямители
- •3.1 Основные понятия
- •3.3 Мостовая схема выпрямителя
- •3.4 Сглаживающие фильтры
- •3.5 Параметрические стабилизаторы напряжения
- •4 Транзисторы
- •4.1 Биполярные транзисторы
- •4.2 Схемы включения и статические характеристики
- •4.3. Статические характеристики транзистора с общей базой
- •4.4. Статические характеристики транзистора с общим эмиттером
- •4.5 Статические характеристики транзистора с общим коллектором
- •4.6 Параметры транзисторов
- •4.7 Составные биполярные транзисторы
- •4.8 Полевые транзисторы
- •4.9 Статические вах полевых транзисторов с p – n переходом
- •4.10 Параметры полевых транзисторов с p – n переходом
- •5. Тиристоры
- •5.1 Основные определения
- •5.2 Тиристор
- •5.3 Симметричный тиристор
- •5.4 Параметры тиристоров
- •5.5 Буквенно – цифровая система обозначения тиристоров
- •6 Практическое применение транзистора
- •6.1Выбор рабочей точки транзистора
- •6.2 Схемы питания транзисторов
- •6.3 Стабилизация рабочей точки
- •6.4 Схемы стабилизации
- •6.5 Шумовые свойства транзисторов
- •7 Электронные усилители
- •7.1 Основные понятия и классификация усилителей
- •7.2 Структурная схема однокаскадного усилителя и основные параметры
- •7.3 Частотная характеристика усилителей
- •7.4 Динамическая характеристика усилителя
- •7.5 Обратная связь в усилителях
- •7.6 Однокаскадный резисторный усилитель с емкостной связью с оэ
- •7.7 Усилители постоянного тока
- •7.8 Усилитель постоянного тока с противоположной симметрией
- •7.9 Двухтактные упт
- •7.10 Усилители с трансформаторной связью
- •7.11 Дифференциальный усилитель
- •7.12 Операционные усилители
- •7.13 Структурные схемы операционных усилителей
- •7.14 Применение операционных усилителей
- •8 Импульсные устройства
- •9 Триггеры
- •9.1 Основные понятия
- •9.2 Способы запуска симметричных триггеров
- •9.3 Несимметричный триггер с эмиттерной связью
- •9.4 Мультивибраторы
- •9.5 Одновибраторы
- •9.6 Одновибраторы на интегральных схемах
- •9.7 Блокинг – генератор
- •9.8 Триггеры на логических схемах
- •9.9 Мультивибраторы на оу
- •9.10 Логические элементы и схемы
- •9.11 Счетчики импульсов
- •9.12 Регистры
- •Содержание
- •1 Пассивные элементы электрической сети
- •1.1 Резисторы 4
4.5 Статические характеристики транзистора с общим коллектором
В схеме с ОК входным током является
,
а выходным – ток эмиттера
.
Входное напряжение создается между
базой и общей точкой. На эмиттерном
переходе действует два напряжения –
от источника сигнала
и на резисторе нагрузки
,
причем приращения этих напряжений
находится в противофазе, так что
фактически напряжение на переходе равно
их разности и очень мало. Этим объясняется
соотношение
,
но разность между ними невелика.
Таким образом, в схеме ОК практически не усиливается напряжение, а усиливается только ток; во столько же раз усиливается мощность сигнала.
Из–за отсутствия усиления напряжения,
снимаемого с эмиттерной нагрузки,
простейший усилитель, построенный по
схеме ОК, называют эмиттерным повторителем.
Входное сопротивление схемы ОК очень
велико, так как ток базы протекает под
действием небольшой разности напряжений
и имеет малую величину:
(десятки килоом).
Выходное сопротивление схемы ОК, наоборот, очень мало: значительно меньше, чем в схемах ОБ и ОЭ.
При снятии статических характеристик источник усиливаемых колебаний и резистор нагрузки не включают. В этом случае схема ОК становится точно такой же, как схема ОЭ. Поэтому статические входные и выходные характеристики в этих двух схемах одинаковы.
4.6 Параметры транзисторов
Для оценки свойств транзисторов наряду с их характеристиками используют параметры. Различают две группы параметров: первичные и вторичные.
К первичным относят собственные параметры транзистора, характеризующие его физические свойства (рисунок 30):
дифференциальное сопротивление
эмиттерного перехода в прямом направлении
(единицы и десятки Ом)
объемное сопротивление базы (сотни Ом)
дифференциальное сопротивление
коллеторного перехода в обратном
направлении (сотни кОм)
емкость эмиттерного перехода (сотни
пикофарад)
емкость коллекторного перехода (десятки
пикофарад).
Сопротивления эмиттерного и коллекторного
переходов зависят от режима транзистора
и могут быть определены как дифференциальные
сопротивления для данной рабочей точки
по статическим характеристикам
транзистора в схеме ОБ; сопротивление
эмиттерного перехода – по входной
характеристике как отношение малого
приращения напряжения эмиттера к
вызванному им приращению тока эмиттера
при постоянном напряжении коллектора:
,
сопротивление коллекторного перехода
– по выходной характеристике, как
отношение приращения напряжения
коллектора к вызванному им малому
приращению тока коллектора при постоянном
токе эмиттера:
.
К параметрам транзистора относят также дифференциальные коэффициенты усиления тока в трех схемах включения. Учитывая их зависимость от режима, коэффициенты усиления тока определяют как отношение приращения выходного тока к вызвавшему его малому приращению входного тока при данном неизменном выходном напряжении.
Для схемы ОБ коэффициент усиления тока α:
.
Для схемы ОЭ коэффициент усиления тока :
.
Для схемы ОК коэффициент усиления тока :
.
Коэффициенты усиления тока, называют также коэффициентом передачи тока, в разных схемах включения транзистора связаны соотношениями:
Коэффициенты усиления тока и могут быть определены по выходным характеристикам транзистора включения ОБ и ОЭ (рисунок 31).
Сущность вторичных параметров можно
объяснить представив транзистор в виде
активного четырехполюсника. Входные
величины обозначают индексом (1), а
выходные – индексом (2):
и
– входной ток и напряжение,
и
– выходные ток и напряжение.
Все рассуждения справедливы при условии,
что сигналы, т.е. приращения
;
;
;
малы.
Эти четыре величины взаимно связаны и влияют друг на друга. Для расчета выбирают две из них в качестве независимых переменных, а две другие величины будут зависимыми переменными. Для них составляется система из двух уравнений, связывающих их с независимыми величинами через коэффициенты. В выборе пары независимых переменных есть несколько вариантов. Существуют, разные системы параметров: система – параметров (размерность сопротивление); Y – параметров (размерность проводимость); h – параметры и др.
Наибольшее распространение при расчете
транзисторных низкочастотных схем
получили h – параметры. Их
преимущество перед собственными
параметрами состоит в том, что их удобно
определять с помощью измерений в схеме
включения транзистора причем для этого
легко создать требуемые режимы по
переменному току: короткое замыкание
на выходе – соответствующее условию
,
и холостой ход на входе соответственно
–
.
Для определения h – параметров составляется система уравнений, в которой независимыми переменными являются и .
;
;
В этой системе имеется четыре параметра
с разной размерностью:
;
;
;
.
Индекс параметра: 11 – относится к входной цепи; 22 – к выходной; 21 – отражает зависимость выходной величины от входной; 12 – зависимость входной величины от выходной.
Значение параметров следующее:
– входное сопротивление транзистора
при неизменном выходном напряжении
– выходная проводимость транзистора
при неизменном входном токе
–
коэффициент усиления тока при
неизменном выходном напряжении
– коэффициент обратной связи по
напряжению
.
Поскольку в систему h – параметров
входят сопротивление, проводимость и
безмерные величины, их иногда называют
смешанными или гибридными, параметрами.
Эти параметры зависят от схемы включения
транзистора и в разных схемах имеют
разные обозначения: для схемы ОБ
,
,
,
;
для схемы ОЭ
,
,
,
;
для схемы ОК
,
,
,
.
h – параметры можно определить по статическим характеристикам, для схемы ОЭ и – по одной входной и выходной соответственно.
Характер кривой входной характеристики
изображен на рисунке 32,а, выходной
– на рисунке 32,б. На рисунке 32,в
две выходные, на рисунке 32,г две
выходных характеристики.
Учитывая, что характеристики транзистора нелинейны и параметры зависят от режима работы, их определяют по малым приращениям токов и напряжений:
а)
;
б)
h22э;
в)
;
г)
.
Значения h – параметров для разных
схем включения можно найти из других
схем. Например:
;
.
Кроме того, h – параметры можно выразить через первичные параметры транзистора:
В справочниках приводится коэффициент
усиления тока в схеме ОЭ:
.
Как видно из приведенных соотношений, и соответственно равны и .
Кроме рассмотренных параметров свойства транзисторов характеризуются обратным током коллектора, обратным током эмиттера, граничной частотой усиления тока и емкостью коллекторного перехода.
Предельные режимы:
;
максимально допустимые постоянные
напряжения
максимально допустимая мощность
которая выделяется на коллекторном
переходе.